「CovalENS」望遠鏡ではじめて内蔵された「パノラマモード」

望遠鏡ではじめて内蔵された「パノラマモード」であるCovalENSは、望遠鏡の視野よりもずっと大きなエリアを観望できる機能で、宇宙のパノラマ画像を作ることができます。VesperaとStellinaにおいても、通常よりはるかに広い空の景色を自動的に得ることができる革新的な観測モードを提供できるようになりました。いわば、同じ観望ステーションでより広い宇宙への窓を持つことができるようになり、他に類を見ない画像を撮影する機会が得られます。

 

もくじ

1 - モザイク撮影がもたらす新しい可能性とは？

2 - モザイク撮影はどのように行われるのでしょうか？

3 - あなたの観望ステーションでモザイクモードを使うには？

 

1 - モザイク撮影がもたらす新たな可能性とは？

StellinaとVesperaには、それぞれの機器の焦点距離とセンサーの大きさによって決定される一定の視野があります。

Stellinaの場合は1°×0.7°、Vesperaの場合は1.6°×0.9°の視野になります。

月や太陽（オプションの太陽フィルターで観察可能）だけでなく、多くの深宇宙天体は小さなサイズなので、その全体を観察したり撮影したりすることができます。しかし、中にはサイズが大きく、撮影した画像では全体が見えない天体や天体群もあります。例えば、アンドロメダ大星雲は、長辺が約3°（満月の6倍！）です。

モザイクモードは、StellinaやVesperaの視野を拡張し、より大きな天体や宇宙の領域を見ることができます。まるで、大領域用の観測ステーションがもう一つあるようなものです。

モザイク撮影により、

• アンドロメダ銀河、バラ星雲（いっかくじゅう座）、カリーナ星雲、ハート星雲（カシオペア座）、小マゼラン雲、プレアデス星団などの大星団など、ディープスカイオブジェクトの大天体をより完璧に写し出すことができるようになりました。
• オリオン座の大星雲や馬の首星雲、タランチュラ星雲の領域、天の川の中心部の星雲の多い領域など、大きな星雲の環境をよりよく知ることができます。
• ラグーン星雲や三つ又星雲（いて座）などの星雲群や、M46やM47（うさみみ座）などいくつかの星が集まった星団を一度に見ることができます。
• ケンブルのカスケード（かまくら座）のような、特別な美を持ったアステリズムや星群を捉えることができます。
• M81やM82のような銀河群を同じ視野内で可視化することはすでに可能でしたが、さらに大きなグループ、しし座銀河団やマーカリアン連星、コマ星団を可視化することができます。

 
モザイクモードのVesperaで撮影したアンドロメダ銀河（未処理画像、積分時間：2時間）。画像は2.8°×2.1°のFOVを表しています。白い長方形はVesperaのオリジナル視野を、青い長方形はStellinaのオリジナル視野を表しています。 

観測ステーションによるモザイクの寸法・比率の違い

ユーザーはモザイクの寸法と比率をSingularityアプリのインターフェースで選択することができます（第3部参照）。センサーの比率での最大視野は3.2° x 1.8°で、Stellinaでは2° x 1.4°です。

 Vesperaのユーザーは、モザイクモードにより、センサーがもつ解像度よりも高い最大820万画素で撮影することができます。

Stellinaの場合、モザイクの最大解像度は6.4メガピクセルです。

 モザイクのフレーミングは、天球の南北方向（赤道方向）に関連して定義されるため、Vesperaのユーザーは、観測時間によって変化する視野内の天体の向きに依存することがありません。

Vaonis社が開発した広視野画像を撮影する革新的なプロセス（第2部参照）により、「ディザリング」効果（空の同じ部分をセンサーの異なる領域で連続的に撮影する）を利用し、センサー固有の欠陥（ノイズ、ホットピクセル）の影響を減衰させ、より高品質な最終レンダリングを得ることが可能になっています。

モザイクの主な仕様

	Stellina	Vespera
望遠鏡の固有視野	1° x 0.7°	1.6° x 0.9
最大視野サイズ（センサー比）	2° x 1,4°	3,2° x 1,8
最大視野サイズ（正方形）	1,7° x 1,7°	2,4° x 2,4° ※1
拡張フィールド最大サイズ（水平）	,8° x 1 3	6° x 1,6
拡張フィールド最大サイズ（垂直）	0.7° x 4°	0.9° x 6.4
拡張フィールドの最大解像度	6.4 Mpx	8.2 Mpx

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2 - モザイクキャプチャーの仕組みは？

Vaonisは、拡張フィールドの画像を最適な時間で取得すると同時に、天体写真で満足のいく品質のレンダリングを得るために不可欠な画像のスタッキングを進めることができる、革新的な画像キャプチャ方法を開発しました。

 モザイクの作成は完全に自動化されています。

 モザイクモードで観測を開始すると、観測ステーションは、Singularityアプリケーションで定義したフィールドを、望遠鏡の向きを小刻みにずらしながら徐々にスキャンしていきます。同時に、モザイクを構成するための画像も撮影されます。画像が取り込まれると、画像の大きく重なった部分はスタッキングに利用されます。

 下の動画は、Singularityアプリケーションで見える、このプロセスのタイムラプスの様子です。

観測ステーションが拡張フィールド全体をスキャンし、モザイクの高品質な画像を出力するためには、約60分の観望時間（Singularityアプリに表示される積分時間）が必要です。

 モザイクが完成した後も観測を継続する場合、その追加の時間を使ってフィールドのスキャンを追加し、最終画像の全体的な画質を徐々に向上させることができます。

120分の観測後（Singularityアプリに表示される積分時間）には、フィールド全体の画像が大幅に改善され、例えば細かいディテールを引き出すために手動で画像を処理することができるようになります。

 
キャプション：アンドロメダ銀河M31をVesperaで2時間かけて撮影し、Affinity PhotoとStarnet ++アプリケーションで処理したもの(画像 : Sébastien Aubry - @adventurerofthethirplanet )

 

 Vesperaで撮影したバラ星雲を2.5時間の積算時間で、Affinity PhotoとStarnet ++アプリケーションで処理したもの。画像に重ねて表示されているフレームは、Stellina（青）とVespera（白）のオリジナルでの視野を表している。(画像：Sébastien Aubry - @adventurerofthethirplanet )

 

3 - パノラマモードを観測ステーションで使用する方法

Singularity は、シンプルで直感的なインターフェースで、画像に入れたい天体の大きさや形を考慮しながら、モザイク撮影する天空の領域を選択することができます。

VesperaとStellinaによるすべての観測と同様に、拡張された視野を得るための出発点は、Singularityアプリのエクスプローラページでターゲットを検索することです。ベータ版では、モザイクモードはマニュアルターゲットで動作しますが、「Plan my Night (観測プランを立てる)」機能とは互換性がありません。

ターゲットがSingularityのカタログに掲載されていない場合、カタログで利用可能な近くの他のオブジェクトを選択し、ターゲットまでナビゲートするか、マニュアルターゲットを定義することができます。

ターゲットが特定されると、Singularityは通常の観望を開始するか、モザイクを開始するかの選択肢を提供します。

 後者を選択した場合、ターゲットを中心とした周辺天体のマップが表示されます。

 マップには、大きな星雲は全体の形、銀河や星団は大きさと方向が表示されます。また、最も明るい星も表示されます。

 マップ上に白い四角形が重なっていますが、これはモザイクをかけるときに観測ステーションが撮影するフィールドを区切っているのです。

この四角形の四隅にあるハンドルを引くと、領域の大きさや比率を変更することができます。画面上部のバナーには、フィールドの寸法が度単位で表示されています。

マップをドラッグして、フィールドに含めたいターゲットを枠で囲みます。

モザイクのサイズとフレームを定義するためのSingularityのインターフェース： (1) フレームのハンドルを引っ張ってサイズと比率を変更し、(2)マップを動かして、構図を調整します。

 

フレームが決まったら観望を開始すると、望遠鏡がモザイクの撮影を開始し、個々の画像を取得しながらリアルタイムでその進捗状況を表示します。

 モザイクが完成するまでには、約60分かかります。しかし、途中の時点の画像でよければ、いつでも処理を中止することができます。そして、そのまま保存したり、エクスポートすることができます。

 ただし、一度中断したモザイクを再開することはできませんのでご注意ください。最初から撮影をやり直す必要があります。同様に、モザイクの途中で再フォーカスを指示すると、キャプチャは中断され、（自動的に）最初からやり直しになります。

 
空のさまざまな領域に対して、Singularityでモザイクの枠組みを定義した例： (1) 潟状星雲と(2)三裂星雲

Markarian Chain

 

モザイク画像の保存と書き出し

通常の観測と同じように、いつでもモザイクの画像を保存し、エクスポートすることができます。モザイクの結果は、JPEG形式か、手動で画像処理を行いたい場合は生のTIFF形式で取得することができます。

 StellinaのUSBメモリやVesperaの内蔵メモリにファイルを保存する機能を有効にすると、モザイクの各ステップのすべてのJPEGファイルと、観望を中断する前の最後の状態のTIFFフォーマットのRawファイルが保存されます。また、モザイクのスタックや合成に使用されたFITS形式のユニット画像もすべて保存できます。ただし、FITS形式のRaw画像を利用するためには、専用のアプリケーションを用いて手動でモザイクの合成とスタッキングを行う必要がありますので、ご注意ください。

TIFF形式の生画像ファイルは、モザイクを合成したもので（スタッキングは観望ステーションで行われます）、画像処理ソフトで直接利用することができます。

 
オリオン大星雲の領域。Vesperaで積算時間2時間30分で撮影し、Affinity PhotoとStarnet++アプリケーションで処理したもの (画像 : Sébastien Aubry - @adventurerofthethirplanet )