・・・目論んでいた『年越しバラ星雲撮影作戦』が失敗したので、ごそごそと「考察ごっこ」です。★永遠の課題かも知れませんフィルム時代と異なりデジタル機器が発達した今日では、昔は考えもしなかった疑問が出てきて頭を悩ませます。総露光時間が同じ時、「長時間露光+少数枚コンポジット」と「短時間露光+多数枚コンポジット」とでは、どちらが良いのか??などという。これ、悩んでいる人多いと思うんですが・・・。ここで火を見るよりも明らかなのは露光が多すぎてサチって(飽和して)しまった画像は救いようが無いということです。露光が少なすぎて写ってないものは、いくら重ねても出てこないということも予想されます。高校物理で習った通り、光には波動性と粒子性の両方を有しています。このうち、デジタル素子の「感光」に関わってくるのは主に粒子性で、基本的には波長が短い(振動数が高い)光=1粒のエネルギーが高い波長が長い(振動数が低い)光=1粒のエネルギーが低い明るい光=単位時間当たりの粒子数が多い(たくさん粒々が飛んでくる)暗い光=単位時間当たりの粒子数が少ない(粒々が時々しか飛んでこない)と解釈されます。ここでややこしいのは、暗い星からは暗い光が飛んできているのではなくて、明るい星と同じエネルギーを持った光の粒が飛んできているんだけれど、その数が少ない(頻度が低い)ということです。(スペクトル型が同じという仮定で)<飛んでくる光のイメージ>CCDやCMOSなどのセンサーは、この飛んでくる光の粒を1粒受け取るごとに光電効果によって光電子を生成し、その光電子の数をカウントして「輝度情報」として出力していると考えられます。いうことは、短時間露光の場合には対象が「全く写っていない」のではなくて「時々写っている」と解釈することもできます。加算コンポジットでは、各時系列のシグナルを全て合計することになりますので、下記のように理論上は一気に露光した場合と同じ結果が得られるはずです。(通常の加算平均では低輝度部分の荒い階調が丸められてしまうのでダメ。ステライメージの加算平均は、内部で上手く処理しているので大丈夫らしい)。★ただし、実際には・・・ここまでの考察は、あくまで「ノイズが無い場合」に「カメラ側が余計な処理をしていない」ことを想定していますので、実際は色々とおかしな事が生じると思われます。ASI1600の場合、ゲインを139に設定することで光電子1個が輝度値1に相当するようにカウント(ディスクリレベルを1粒子にした状態?)してくれますが、そもそも検出できる光子数の閾値(スレッショルド)がいくらなのかは不明です。そのため、光子数が0~10までは輝度値が0、光子数11で輝度値1、光子数12で輝度値2・・・・などということが起こっているかも知れません。この場合は、短時間露光で閾値に達しない場合は、いくら加算しても、文字通りゼロのままと言うことになり得ます。(フィルム時代のアヤシいテクニック「前露光処理」とかでスレッショルドまで撮影前に引き上げれば解決したりして・・・・(笑))★検証ごっこ開始♪というわけで、以前撮りためたデータを使って、「検証ごっこ」をやってみた。同じゲイン400で1コマ撮りですから、当然8秒露光の方が明るく写りますね。中心部を拡大するとこんな感じです。右:0.5秒露光ゲイン400だと、8秒露光でもトラペジウム付近がサチっていることが分かります。反面、0.5秒露光ではシンチレーションの影響で星像が不規則に歪んでいます。★コンポジットで比較それではいよいよ本題です。8秒露光のコマは12コマ分コンポジットします。(総露光時間は8×12=96秒)0.5秒露光のコマは192コマ分コンポジットします。右:0.5秒露光×192コマ(ステライメージでデジタル現像処理)ん??これ、ほとんど差がありませんよ?・・・ていうか、中心部がサチってない分、0.5秒露光の方が良さげにも見えちゃいます。右:0.5秒露光×192コマやっぱり、ほとんど同じです。詳細に見ると0.5秒×192コマの方は、いわゆる「縮緬ノイズ」が出ています。極軸合わせを適当にしたためガイドエラーをコンポジット時に補正したことになりますので、ノイズが一方向に流れて描写されたものかと思われますが、よく考えると8秒露光も同じだけのガイドエラーを拾っているハズなので、結果として「ノイズの差はある」と解釈できますね。★暗い部分を炙り出してみるそれぞれの画像を2×2ビニングして、暗部を炙り出してみます。右:0.5秒露光×192コマ強引な処理を施したので短時間露光の方は縮緬ノイズがさらに目立っちゃいましたが、暗部の描写自体は遜色ないかと・・・。☆ノイズは(スレッショルドの影響?)8秒露光の方が有利といったところでしょうか。<お約束>あぷらなーとは電子機器のド素人なので、この記事はあくまで『遊び』です。よって、図示した概念はほとんど『妄想』のレベルですし、結果に関してもあまり真に受けない方が良いかもしれません(笑)。PS新課程になっても、この分野(光電効果とか)がほとんど大学入試に出題されませんね。面白い分野なのに、残念。<1月10日訂正>上記の撮影データに重大なミスがあることが発覚しました。「ゲイン400+8秒露光」とある画像は全て「ゲイン200+16秒露光」の間違いでした。検証のやり直しは、下記をご参照ください。x検証ありがとうございますただいま絶賛長時間露光中で、中心部が真っ白です追試してみようかなぁ今、360秒露出8枚なので、36秒露出80枚も同じって事ですよね。22:57>けむけむさん本来は加算必須ですが、ステライメージの加算平均は特殊で、実際には加算していて表示段階で平均化してるように見えます。本来整数値の輝度値を小数で代行しているとも解釈できます。どちらでも大丈夫です。気にせず加算平均しちゃいましょうで、今、360秒露出が終わったので確認したら、飛びまくりです。x2017年初質問です。(爆)expが10秒15秒なら、モニター画面でGainを適当に選んで、30枚go~なんですが、オートガイドを使って3分4分の露光をする場合、モニター画面に画像がでるのは、最初の4分は途中からなので、最悪8分弱待たないと、画像が見えません。この辺、感を頼りにするんですかね。ネット検索したら、難しい事が書いてあるサイトが多く、読むのを止めました。ようなグラフが有ると便利ですが、撮影条件が色々ですから、最後は数分待って出来栄えで微調整なんですかね。SharpCapも殆ど入り口しか知りません。-5秒みたいな表示)うまく画面更新タイミングが合わない時は、一度、500msecくらいまで戻して再描画させたりしてます。360秒露出とかすると、凍死覚悟です。オヤジさんそうですねぇ。私の場合、ゲインをいっぱいに上げてモノクロ8bitにして画面の中央に導入後ゲインや露光やファイル形式を設定して本撮影に入ってます。・・・といっても、ヘタレな私は60秒を超える露光は試したことがありませんが(笑)。フイルム時代は15分露光を半自動ガイド(オートガイダーの役割を手で行う方法)でやるのが平気だったんですがねぇ。我ながら軟弱になりました。けむさん最近、サチりやすいのがASI1600MCの弱点のように感じてます。ニコンのデジカメはもう少し粘ってくれてたような・・・。ニコンの場合はアクティブDライティングを有効にしてましたのでダイナミックレンジが広かったのかも知れません。そもそも12bit機ですし、ウェルキャパシティ自体も低いチップなので仕方無いのかも。xあぷらなーとさん成る程ですね。白黒でプレビュー納得です。GainとExpは、経験値ですね。最近楽をすることばかり考えてます。Profileが鏡筒毎に、各種時間できて来たので、そのうち、方眼紙にプロットしてみませう。03:05>オヤジさん皆さんそれぞれ流儀があるでしょうから、経験値に勝るものは無いでしょうね。03:07>けむけむさんブログ見て2枚目のM81はほとんどサチってないように感じたのですが、なるほどすでにデジタル現像使われてましたか~。x精緻な検証記事有難うございます。言え自分には理論的な所は全く理解できない根っからの文系人間なので???ばかりですが図にしていただいていますのでイメージは理解できます。これってCMOSカメラだけでなくデジ一でも同じことが言えるのですよね。写っていないものはいくら重ねても出てこないのではと確信していましたが完全に間違っていたようです。2月にリリースされるステライメージ8がコンポジット処理が早くなるなど進歩が見られればこれは買いですね。Gさんようやく、おおよその挙動がつかめてきました。積算量が同じならば短時間露光でも写せる可能性があるのは一般のデジカメでも同じだと思うのですが、経験上、デジカメの方が白トビしにくい反面、あまりにも低輝度だと画像処理エンジン内で勝手にノイズ処理されて塗り潰されそうな気がしています。同じチップを使ったデジカメと比較できると面白そうなのですが・・・・・。いろんな写真ネタをのんびり語ります。気合い入れすぎると続かないので、「ぼちぼち」いきます。09:00こんにちは。00:06294MCも同様でした。19:55面白かった。メッセージを入力してください。