AGA−1バージョンアップ 最終更新 01.02.20



AGA−1のガイド成功に向けてバージョンアップを始めました。

1.ガイド鏡のレベルアップ。

   ガイド鏡をレベルアップ。焦点距離800mm(f=11.7)なので2.2倍バローで1760mm(f=25.9),3倍バローで2400mm(f=35.3)
   AGA−1ご推奨(1000〜2500mm)の焦点距離が無理なく出せますが、fが暗いのでガイド星探しが大変?
   長焦点ガイドを目指す?本格的なガイド鏡を8、800円(定価28、000円)で購入しました。
    今までのガイド鏡と比べると、格が違います。
     ・接眼部が金属製でがっしりしている(今までのは硬質ビニール)。
     ・光軸調整ネジが付いている(ズレる事がある?)。
     ・気になる重量は500gオーバーの1.4kg。BORG直進ヘリコイドSとコンパクトメタルエクステンダを付けて1.7kg。
     ・ドローチューブ止めも付いている。
     ・ラックオピニオンも金属製のしっかりしたもの(今までのは硬質ビニール)。
     ・焦点距離800mmなので当然長い。持ち運び方法を考えねば!。
     ・自由雲台も含めたガイドマウントはそのままなので、風が吹いたら諦めるしかないなー。
   筒鏡バンドが 2.5kg,このガイド鏡 1.7kg,VC200L 6kg=10.2kg  GP−Dにはきついなー
   とりあえず、筒鏡バンドをアリミゾにして総重量8.2kgでやってみよう。

今までのガイド鏡同様、絞り環を作ってみました。(右上:3cm,左上:5cm,左下:太陽フィルタ)

      おもに直接焦点写真撮影を対象に使われる式
        対角線画角 = 2Xtan-1(撮影画面の対角線長/焦点距離X2)
        撮影画面中心での大きさ = 2X焦点距離Xtan(対象天体の視半径)
        F数 = 焦点距離/対物レンズの有効口径
        口径比 = 1/F数 = 対物レンズの有効口径/焦点距離
        像画深度 = 2XF数X許容できる像のボケ直径
    すなわち、Fが大きい(絞りを入れる)ほどピント合わせが楽になるはず(その分明るい星を探さねば!)。
    以下のVSTの説明でも、ガイド星の星像は小さい方が、追尾精度の点で有利です。
                明るいガイド星の場合は、星像が大きくなる傾向があります。
                この場合は、対物レンズの口径を絞ると、効果がある場合があります。
    の記述がありました。


2.PEC(ピリオディック・エラー・コレクション)補正
   今まで撮ったノータッチ10〜20分の写真をルーペで見ると、ピリオディックモーションのエラーと思われる『く』の字の動き。
   あぷらなーとさんのHPに同じような症状と、対処法がありました。
   以前、あぷらなーとさんのHPを見た時はあまり興味がなかったせいか、気がつきませんでした。
   更に親切にもまじめに使おうGPD初めてのPEC
   スカイセンサ2000のPEC機能(人間が行った補正作業を1周期分記録して、あとはそっくりそのままマネをしてくれる)
   を利用すると改善しそう。
   PECを使う上でも、ちゃんとしたガイド鏡が必要と思い、上のガイド鏡を購入しました。
   ガイド鏡に使うアイピースは田中千秋さん著の『天体写真入門』を参考に、手持ちのPL12.5の絞り環に
   細い電線を十文字に接着して作成しました。
   左側にあるのは赤LEDで手作りした暗視野照明です。ファインダやガイド鏡にはフードの先に輪ゴムで止めて使用します。
   今回はPEC補正用のガイドに使用するので、VC200Lの筒先に洗濯バサミで取り付けます。
    (但し、下のテスト結果のように、結局出番が無くなった)

                                              上はこのアイピースを覗いた状態。

3.AGA−1と今回のCCDカメラのガイド性能の考察
   このCCDカメラの仕様
     デバイス     1/3インチ CCD
     画素数      537X505
     チップサイズ   4.8mmX3.6mm(SBIG STVのチップサイズとほぼ同じ)
     電子シャッタ   1/60〜1/100000Sec.
     ビデオ信号    コンポジット(通常のビデオモニタに直接表示できる)
     解像度      420 TV line horizontal

  ・ビクセンのAGA−1のガイド精度(取扱説明書より)
     約+/− 5秒角(ガイド鏡焦点距離1000〜2500mm)・・・多分純正CCDカメラ使用で

  ・ST−4やST−5Cは、CCD座標で読み取っているのでピクセル単位以下の高い精度でガイド星のズレを検出することが出来る。
           (『天体写真の写し方』より)
     画素面積(μ)はST-4=13.75x16 ST-5C=10x10   (国際光器CCD性能より)
  ・AGA−1は画素数をビデオ信号に変換した結果でガイドのズレを検出。
  ・上記CCDの場合なら  537X505(27万画素) が 420X420(17万画素) に変換される?
  ・AGA−1では不明であるが、よく似た構造のNS企画のVSTでは、画面を256X256(6.5万画素)に分解している。
   追尾精度もよく似ているので、AGA−1も同等の仕様かな?

  ・このCCDカメラは、自動の電子シャッタです。暗ければシャッタースピードも遅い。
   ガイド中は1/60(170ms毎)でシャーッターが閉じているはず。
   風やモータドライブでの振動がこのサイクルに吸収され、結果として星が肥大化する==>追尾精度が悪くなる。
     (ガイド鏡を長焦点距離で使用した場合、この振動[170msでどれだけぶれるか]がどの位星を肥大化させるか)
     (VSTでは「オートガイドのガイドスピードは、およそ0.25−2倍速以下に設定してください」とあるが関係は?)

     以下、『NS企画 VST追尾精度の概算』からの抜粋+αです。
  ・追尾精度は、基本的にガイド望遠鏡の焦点距離に依存し、長くすればより高い追尾精度が期待できます。
   AGA−1では1000〜2500mmを推奨しているが、VSTの使用例では4000mmというのもありました。
  ・星像の悪化が少なければ、エクステンダー(バーローレンズ)を使用して焦点距離を延ばし、
   CCDカメラを直接取り付ける(直焦)方法が最も効果的です。
  ・目安としては、写真鏡の焦点距離を f とすれば、1/3インチCCDカメラの場合、
   主鏡やガイドマウントなどのガタ、タワミなどを考慮して1.5f以上の焦点距離が必要でしょう。
  ・CCDカメラを直接取り付ける直焦点方式で、1/3インチCCDカメラ ..受光面 6mm(水平)X5mm(垂直) の場合
      (私のはもっとpixelが小さいCCDなので、感度は下がっていると思われるが、その分精度が高い?)
    ワーストケースとして最大3画素分のオートガイドエラーが起こると仮定(これは最悪値で、実際はこれよりも良好です。)
    合成焦点距離 f における追尾精度を概算する。
          f=1000mm +/− 7.2”
          f=2000mm +/− 3.6”
          f=4000mm +/− 1.8”
     私の場合、 VC200L 1800mmX1.5=2700mm   2700/800=3.4倍バロー 追尾精度 2.7”
             FS-128 1040mmX1.5=1560mm   1560/800=2倍バロー 追尾精度 4.5”
      BORGのメタルコンパクトバローが、ほぼこの倍率で使える。
    問題は、この追尾精度に、私のシステムが対応できるかどうか?



4.ガイドテスト
   やっと晴れ間が出てきたので、早速ガイドテストをして見ました。月がほぼ満月状態で薄曇りなので、写真は諦めた。

    ・先輩諸氏のご意見を参考に、
       1.VC200L(焦点距離 1800mm)は、レデューサを付けようと思います。焦点距離が1278mm(F6.4)になります。
       2.今回は間に合わないので、FS-128(焦点距離 1040mm)でガイドテストをして見ました。
   ガイド鏡、ちょっと長過ぎたかな? 600mm位が欲しかったんですが、800mmが新品処分特価で売っていたので・・

     まずは、PECのテストをして見ました。北極星が雲で見えないので、方位磁石でほぼ北に向けてから、
    カペラ−>アルデバラン−>アルクトールス−>ミザールでやっと3点アライメント。スカイセンサ2000の
    セットアップで極軸のあった赤道儀にモード変更し、再度ミザールを導入したら、視界からはみ出てしまった。
    方位微動で、視界の真ん中に移動させた。これで、極軸はあったはず。
     上記で作成した十字線付きのアイピースでアルクトールスを導入し、スカイセンサ2000のPECをオンにし、
    記録するのモードで開始しました。空が明るいので、照明無しでも十字線がよく見えます。十字線から星がズレるので
    スカイセンサの方向キーで補正しますが、これが結構つらい。右のつもりが左キーを押したりで、結果に自信がない。
    やっと10分たったが、手動ガイドってやっぱり大変だー。
     ガイド鏡を取り付け、CCDカメラ、モニター、AGA−1を取り付け、ガイド鏡にアルクトールスを導入して、気がつきました。
    CCDカメラとモニターでPECのガイドすれば楽。AGA−1経由でモニタに写せば、AGA−1がモニタ上に十字線を
    表示してくれます。この十字線でガイドすれば・・・。FS−128に2倍バローを付けて、早速やってみました。
    方向キーが、モニタ上の十字線の上を上下左右に移動するように、CCDカメラを取り付け、再度PEC記録。
    今度は非常にスムーズです。

モニタに写ったアルクトールスです。
    ガイド中もアイピースの覗かなくてもいいし、特に両眼が使えるのが楽です。10分間もほとんど苦にならない。

    いよいよ、オートガイドのテストを始めます。上記の考察から
             FS-128 1040mmX1.5=1560mm   1560/800=2倍バロー 追尾精度 4.5”
    ガイド鏡にBORGのコンパクトバローを付けて、BORGのSWK22アイピース(CCDカメラとほぼ同じ重さ)で、
    アルクトールスを導入後、CCDカメラに切り換えます。さいわい、SWK22でピント合わせをするとCCDカメラのピントと
    ほぼ同じ事を事前に確認してあったので、導入は楽です。でも、星像がモニタ上で約5mm。FS−128で見たときも
    けっこう大きかったのですが、オートガイドには大き過ぎる。さっそく3cm絞り環を入れてみました。
    上記のモニタがその時の像です。

    まず、この状態でPECのみで20分様子を見ました。PECも中々優秀ですね。モニタ上で星がほとんど動きません。
    まじめに使おうGPD初めてのPECでも4分ノータッチガイドに成功しているとありますが、なるほどと納得できました。
    ガイド鏡にBORGの延長筒を入れて3倍バローにして見ました(ガイド鏡2400mm)。さすがに星像が暗くなり
    絞り環ははずしました。再度、PECのみで20分様子を見ると、モニタ上の十字線から左右に少しズレます。
    この状態で、オートガイドに切り換えて見ました。モニタ上の十字線から左右にズレ始まると、AGA−1が補正し、
    十字線の交点に持ってきてくれます。

     (とりあえずの結果)
     ・この構成では、ガイドスピードは0.5〜0.8程度が、レスポンスとしても丁度良さそう。
     ・ガイド鏡の焦点距離が短ければ(2倍バローの時)、ガイドスピードは早めに(1.8〜2.0位)
      焦点距離を長くすればガイドスピードを遅めにした方が、動きがスムーズに見えました。
     ・風の影響をもろに受けました。ほとんど無風状態だったのですが、時々微風が吹くと、モニタ上の星が小刻みに揺れる。
      風が吹いたら、多分使い物にならない。但し、CCDカメラのオートシャッターのせいか、小刻みの揺れにはAGA−1は
      反応しなかった(雲でガイド星が隠れた時と同じ状態でAGA−1からは見えなくなった?)。
      風が吹きっぱなしだと、ガイドエラーになると思われた。ガイドマウントの強化しかないか?
        振動を防止するうまい方法ないかなー。ガイド鏡の前後をゴムベルトで鏡筒に押さえ込むとか・・・だめかな?

    全体のシステムの使い勝手が少し見えてきたので、次は実際に写真に撮って、試します。

5.ガイドマウント

天気と休みがうまく合わず、ガイドマウント買ってしまいました。
協栄産業のガイドマウントです。愛知の石川さん(ホームページにAGA−1の紹介があります)のメールで知り、
実際に現物を見たら、がっしりしている割りに軽く、気に入って購入しました。
私の手作りでは、こういうメカものは無理です。重さもアルミプレート込みで2Kg弱。
7,500円の出費。

ガイド鏡を取り付けた様子です。
鏡筒バンドも作り替えました。自由雲台より安定感がはるかに増しました。
鏡筒バンドは、5mm厚のアルミ板と雨樋の止め金で約700円也。

GP-Dに搭載したVC200Lとガイドマウント、ガイド鏡です。
自由雲台のときは、ピント合わせの時に像がぶれていたが、
ガイドマウントに変えたら、ぶれが少なくなった。
多分、風にも少し強くなったかな?
問題は、アルミプレート+ガイドマウント+ガイド鏡で4Kg。鏡筒のVC200Lを加えると10Kg。
GP-Dには荷が重い!!


------------------------------------参考情報1----------------------------------------------------------
NS企画 VST追尾精度の概算
         処理方式がAGA−1とほぼ同じ(ビデオ信号でオートガイド)なので、参考になります。



------------------------------------参考情報2----------------------------------------------------------
tyoshino's CCD Astrophotography Page望遠鏡とpixelサイズ
焦点距離とCCDのpixel(CCDの光を受ける部分、いわゆる画素)サイズの間に、撮影しようとする対象によって一定の関係が最適であることの記述がありました。詳しくは原文を見ていただくとして要約すると、典型的なシーイングの空の星像を最も効率良く撮影するには、1pixelあたり見込む視野を1〜2秒角とする必要があること、この視野(秒角単位)は
          pixelサイズ(一辺の長さ:ミクロン単位)/焦点距離(mm)x206
と言うことになります。CB245カメラのCCDチップの一辺は2pixelのビンニング(Pixelを2つ一緒にして使うこと)で17x19.7ミクロン、私の望遠鏡の焦点距離は910mmであることからこの値は4.3秒角となり、良い像を得るにはもう少し焦点距離の長い望遠鏡が必要なようです。 また、もっとpixelの小さいCCDを使うという方法もありますが、感度が下がるのを我慢しなければいけません。







(独り言)
ST−4買った方が早いかなー。中古でもいーな。STVもいいな。EM−200安くなってきたしなー。
問題は重さなんだよなー。赤道儀、ガイド鏡、バッテリー、だんだん重くなって・・。
タカハシ SKY90軽くて、明るくて、小さくって。眼視も楽しみたいから口径が・・・。
体力、腕力なくなってきたし。キャンプ道具もだんだん増えてきて・・・。
あーーー。


(注意)!!ビクセンAGA−1は純正CCD以外の動作保証はしていません。このページはあくまで個人の責任で実験しています!!。

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