【電子観望にかんする内容です】電子観望をはじめるときにCMOSカメラの選定があります。どのカメラでも使えますが天体によって得意と不得意があります。観測する天体の種類と使用する望遠鏡に合わせたCMOSカメラで気持ちの良い電子観望を楽しんでください。
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おすすめ望遠鏡とCMOSカメラ【10～15万円】
私が使っているおすすめ望遠鏡とCMOSカメラです。望遠鏡は廃盤になっているので現在販売中のモデルです。基本性能は同じです。
| 反射望遠鏡 | 口径 | 焦点距離 | F値 | 金額(税込み) |
| virtuoso DTi P130 ヴィルトオーソ | 13センチ | 65センチ | 5 | 34800円 |
| CMOSカメラ | センサー | 解像度 | センサーサイズ | ピクセルサイズ | 金額(税込み) |
| ceres-c(ケレス) | IMX224 | 1304×976 | 4.9×3.7(1/3型) | 3.75ミクロン | |
| uranus-c(ウラヌス) | IMX585 | 3856×2180 | 11.2×6.3(1/1.2型) | 2.9ミクロン | 72600円 |
●自動経緯台の性能から考えると焦点距離65センチは荷が重いですが使用可能です！ギリギリの使い方だと思いますが迫力のある映像を期待する方は挑戦してください。
電子観望は観測対象を明確にしましょう
基本的には望遠鏡にどんなCMOSカメラを取り付けても使えないということはありません。しかし月や惑星が見たい方、DSO(銀河、星雲、星団)が見たい方、観望対象によって相応しいカメラはあります。
月面・惑星【土星の環など】のCMOSカメラ
長焦点の望遠鏡＋CMOSカメラの画角は小さくても良し
表面のディテールを見るためには拡大率を大きくする必要があります。
●月面は別として惑星は見かけの大きさが小さいので大きなセンサーは不要です
DSO(銀河、星雲、星団)のCMOSカメラ
短焦点の望遠鏡＋CMOSカメラの画角は大きく
短焦点に加えて小さいF値が有利です。できればF5以下で【おおきなF値は長時間露出が必要になります】
●DSO(銀河、星雲、星団)は見かけが大きいのでセンサーサイズが大きくないと全体が画角に収まりません
望遠鏡は屈折でも反射でも使えます
どちらも電子観望に使用できますがアクロマート屈折は色収差のためにクセのある映像になります。反射式には色収差はないので電子観望には有利です。屈折式はアポクロマートにすることで色収差の問題を解決できます。【高価格になる】
●屈折で電子観望をするときはアポクロマートにしたほうが画質が格段にあがります
口径が望遠鏡の光学性能を決める！【大口径が有利】
| 口径 | レンズまたは主鏡の直径 | 口径の大きさで望遠鏡の光を集める能力が決まります。屈折式だと対物レンズの大きさ、反射式だと主鏡の大きさを指します。大きいほうが暗いものが見えます。さらに細かい部分が見えて分解能があがります。ようするに大きいほうが光学性能はあがります。 |
| 焦点距離 | レンズまたは主鏡が結像する長さ | レンズまたは反射鏡が集めた光が結像するまでの距離です。長くなるほど取り扱いが難しくなりますが天体を大きく拡大できます。 |
| F値 | 焦点距離を口径で割った数値 | 焦点距離をレンズの口径または反射鏡の口径で割った数字になります。焦点距離500mmで口径が100mmだとF値は5の望遠鏡になります。F値が小さいほうが露出時間を短くできます。 |
基本性能は口径が光学性能の基本になります。口径が大きいほど性能があがります。
F値にかんしては同じ口径で焦点距離が短いほど明るいといわれます。F値が小さいほど明るくなるので写真撮影はF値が小さいものが好まれます。高倍率を使うのであれば長い焦点距離が有利です。
●CMOSカメラとの相性は焦点距離が重要です
F値は重要！【見え方と操作性のトレードオフ】
F値が見え方に大きくかかわってきます。屈折式の色収差もF値が大きくなれば改善されます。アクロマートでもF15以上あれば色収差はほとんど出ません。アポクロマートと変わらない性能で見えるといわれます。
さらに像のひずみもF値が大きいほど少なくなります。ようするにF値の大きいほうが見え味はよくなるということです。眼視観測には重要な要素です。
電子観望でDSO(銀河、星雲、星団)ならF値を小さくしましょう。
屈折式も反射式も眼視観測の見え味を求めると長いF値が良いでしょう。対象天体は月、惑星が中心です。
天体写真やDSO(銀河、星雲、星団)の眼視観測には小さいF値が向いてます。とくに天体写真は大きなF値では露出時間が非常に長くなります。
●F5以下の望遠鏡がベストです！F10クラスではDSO(銀河、星雲、星団)を電子観望するのは厳しくなります！
CMOSカメラのセンサー【画角とピクセルサイズ】
CMOSカメラは用途によってセンサーの大きさとピクセルサイズを選択します。画像は焦点距離が650ミリの望遠鏡で電子観望したときの撮像範囲です。
外枠が11.2×6.3ｍｍ【1/1.2型】のセンサーでアンドロメダ銀河を電子観望したときの撮像範囲になります。ほぼ銀河の全域がカバーされています。
内側の白枠は7.8×4.5ｍｍ【1/1.8型】のセンサーの撮像範囲です。一部分を切り取った画像になります。
| センサーサイズ大きい | 画角が大きい | 大きな範囲を写すことができる | 値段が高い |
| センサーサイズ小さい | 画角が小さい | 小さな範囲しか写せない | 値段が安い |
●焦点距離を短くすると撮像範囲は大きくなります。大きく広がった散光星雲、アンドロメダ銀河、春の銀河団の群像などは広角のほうが迫力ある映像になります。
ピクセルサイズの大きさ
CMOSセンサーの大きさに加えてピクセルサイズがあります。画素のことです。
●ピクセルサイズは1ピクセルの大きさのことで、大きいほど多くの光を集めることができます。
より暗いものが短時間で写し出せます。小さいピクセルは細かいところを拾ってくれて画質が滑らかになります。
| ピクセルサイズ大きい | 感度が高い | 暗いところを写せるが画質は粗い | ？ |
| ピクセルサイズ小さい | 感度が落ちる | ピクセル密度があがって画質は向上する | ？ |
●DSO(銀河、星雲、星団)は大きなサイズで大きいピクセルが有利。月・惑星は小さいセンサーサイズで小さなピクセルを使う傾向にあります。
露出時間を伸ばして暗い光を拾う
天体によって露出時間やゲイン【感度】はまったく違います。さらにその日の条件で大きく変化するのが電子観望です。
- 月・惑星は表面の輝度が高く短い露出時間で観測します。【1/100秒以下です】
- DSO(銀河、星雲、星団)は２～15秒くらい必要です。
●ピクセルが小さくても露出時間を伸ばす、ゲイン【感度】をあげることで対応できますがノイズと格闘することになります！
望遠鏡とCMOSカメラの相性
| センサーサイズ | ピクセルサイズ | 焦点距離 | 得意な天体 |
|---|---|---|---|
| 大 | 大 | 短焦点 | 銀河・星雲・星団 |
| 大 | 小 | 長焦点 | 月・惑星 |
| 大 | 小 | 短焦点【バローレンズを使う】 | 月・惑星 |
| 小 | 小 | 長焦点 | 月・惑星 |
| 小 | 小 | 短焦点【バローレンズを使う】 | 月・惑星 |
※暗い銀河や星雲は大きいピクセルが有利で明るい月面や惑星は小さいピクセルが有利。
これが基本的な考え方なのですが実際には使用する画像ソフトや観測者の技術にコストが絡んでいろいろなケースが出てきます。
望遠鏡の焦点距離が長いものとか短いものというあいまいな表現をすることがあります。正確性に欠けた感覚的な表現ですがあえて使っています。
※仮に長い焦点距離を400ミリ以上、短い焦点距離は400ミリまでとしましょう。そうすると下の考え方がわかりやすくなります。
- 長い焦点距離→見かけの小さい天体向き(惑星、銀河、惑星状星雲、球状星団)
- 短い焦点距離→見かけの大きい天体向き(散光星雲、アンドロメダ銀河、天の川)
見かけの大きさとは実際に見えている大きさを言います。満月の大きさはだいたい30分ですアンドロメダ銀河はその５倍もあります。もっとも暗すぎて肉眼では見えません。実際の大きさではないので注意してください。全天は地平線が半分さえぎるので180度です。
こんな感じで捉えてもいいと思います。散光星雲などは見かけの大きさでいうと満月よりも大きいものがたくさんあります。
検討すべき問題点【追尾の精度】
自動経緯台では長い焦点距離の望遠鏡は追尾が難しいという問題と天体の導入そのものが困難になります。コストを抑えた自動経緯台ではそこまでの機械精度はありません。
短焦点の望遠鏡のほうが正確な追尾ができます。そうなると観望の対象は画角の大きなものを選んだほうが無難だということになります。
AZgti経緯台のような自動経緯台は性能的に短焦点の望遠鏡と組み合わせた方が扱いやすくなります。【このブログではその反対をやっているのでかなり無理があります】
しかし月・惑星の天体写真は1/100秒以下のフレームを重ねることで仕上げます。そのため総追尾時間はせいぜい１～2分です。1フレーム1/500秒だと60秒の撮影で30000枚の画像になり、そのなかから数千枚をセレクトして画像を仕上げています。
センサーサイズから考えた得意分野のリスト
望遠鏡とCMOSカメラを組み合わせたときの考え方です。
| 長焦点 | センサー小 | 狭い画角 | 月、惑星 | 月面ドアップ、惑星、木星縞模様、土星の環 |
| 長焦点 | センサー大 | 広い画角 | 銀河、星雲、星団 | メシエ天体、NGC天体 |
| 短焦点 | センサー小 | 広い画角 | 銀河、星雲、星団 | アンドロメダ銀河、オリオン星雲 |
| 短焦点 | センサー大 | さらに大きい画角 | 散光星雲、銀河群 | アンドロメダ銀河全景、春の銀河団 |
まとめ【改造や特別な望遠鏡は必要ありません】
電子観望はとくに改造しなくても標準仕様でできる観測方法です。アクロマートは色収差がでますが見えないというわけでもありません。
もし今お持ちの望遠鏡がアクロマートであったり長焦点だとしても接眼部が31.7ミリのアメリカンサイズであれば見ることはできます。
自動追尾さえできればできます。いちどお試しください。これまで見えなかったものが見えてきます。月や惑星を室内でゆっくり見ることができたり、体験できなかったことができます。新しい観測方法の電子観望の世界に飛び込んでください。
注意：望遠鏡のバックフォーカスが合わないとCMOSカメラで合焦しないことがあります。そこは確認してください。おすすめしている機種は大丈夫です。
