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2017年9月20日水曜日

SEIYA-30-rev1 精度・剛性性能改善版 その⑤ 極軸合わせ

昨晩は台風18号の後の素晴らしい夜空が展望できました。

その夜空を最近リリースしたUSBモバイルバッテリ版を使い星野写真を何枚か撮りました。
主に追尾性能とピリオデックモーションの確認が目的です。

結果は、露光が数分程度ならピリオデックモーションは発生していないことが確認でき、120秒程度の露光で等倍表示しても点像を維持していました。
特に下側左右端にある電線が日周運動でブレていますが星は点像のままで電線の影の上に星が撮影されている箇所もあります。カメラのレンズが地面に対し日周運動に連動していることが判ります。

この時の画像を等倍で確認したい場合はここからダウンロードできます。
ノイズリダクションは切っています。(RAW現像が基本です)
https://drive.google.com/open?id=0BySXpTYfRN9Sa0Rzd2hKdGphbk0




他社製の安価な赤道儀に見られがちなピリオデックモーションはウォームギアの加工精度が原因ですが、本機の場合、数分程度の露光ならほとんど気になりません。これは極細の真鍮製リードネジと受け部分の弾力性のある樹脂の組み合わせが、送りネジの回転振動を吸収しているのではないかと推測しています。

さて星像が崩れるもう一つの原因は極軸合わせの精度ですね。

そこで、実際に使用してみた極軸合わせのテクニックについて2つの方法をご紹介いたします。

その1) 高精度だけと少し導入が難しい方法

送りネジを全縮した状態で行います。 この場合赤経プレートはベースプレートとほぼ重なった状態ですので直交精度が高い状態で極軸を合わせることができますが 極軸導入パイプとカメラ三脚の距離が近く極軸導入パイプの接眼部に顔を近づけることができません。
そこで極軸導入パイプ後方100-150mm付近から覗くことになりますが、見かけ上パイプ長が100-150mm延長されたのと同じ効果があり視野が狭まり合せにくくなりますが、極軸の精度は向上します。 添付の画像はこの方法で撮影しました。

その2) 極軸導入精度はやや悪いが簡単な方法


送りネジ位置に関係なく 赤経プレートを30度から45程度開いた位置で極軸を合わせます。
この場合極軸導入パイプがカメラ三脚から離れますので、直接接眼することができて視野が広がりますので極軸合わせがしやすくなります。

最初のうちはこちらの方法がお勧めです。慣れてきたらいろいろ試してみてください。

北極星導入が済んだら シャッター毎に赤経プレートを送りネジ位置まで戻すのをお忘れなく..
送りねじが、赤経プレートを押すことでカメラが天球の星の動きと一致します。
すこしかっこ悪いですが、輪ゴムでベースプレートと赤経プレートの端を束ねると輪ゴムのテンションで赤経プレートが送りねじに合わせて戻るので良い感じです。
この辺りは工夫してみてください。



2017年7月26日水曜日

SEIYA-30-rev1 精度・剛性性能改善版 その④ 操作マニュアル

超簡易 赤道儀 SEIYA-30-rev1ですが

操作マニュアルができましたので公開いたします。

下記リンクをクリックして google ドライブの共有からダウンロードできます。

超簡易 赤道儀 SEIYA-30-rev1 使い方マニュアル

もしくは ブラウザのアドレスに
https://drive.google.com/open?id=0BySXpTYfRN9Sa3VGVl9uWmlSWnc
を入力すると googleドライブ のファイル共有に入りますのでそこから閲覧 ダウンロードできます。

SEIYA-30-rev1 精度・剛性性能改善版 その③ 作品例

雨ばかりだった岩手も昨晩は星空が開けましたので
SEIYA-30-rev1を実際に使用できましたので、作例を紹介いたします。


水蒸気が多かったうえ、うす曇りでしたのであまり良いコンディションとは言えなかったのですが

広角レンズAPSC f2.8 19mm (35mm換算 28mmレンズ)  ピクセル等倍表示でほぼ点像を維持できる性能を確認しました。
120秒間露光ですが、固定撮影では星は流れますので、簡易とはいえ赤道儀の機能は発揮しているといえます。


スタックするとコントラストが上がりますが今回は、あえて「撮って出し」の、無加工のままです。
ノイズ処理もしていませんのであくまで星像がどれだけ流れるかに着眼してご覧いただければと思います。


白鳥座 付近 SEIYA-30-rev1 NEX-5N f2.8 19mm(35mm換算28mm) ISO800 143秒 






追記 
下記画像は 2015年11月5日に撮影した おうし座周辺画像です。 すばるが見えますね。
これは三脚固定撮影 赤道儀ガイド無しで39秒露光撮影したものですが 星が流れていますね。
たった39秒の間にこれほど宙は動きます。 超簡易とはいえ赤道儀の威力が判ります。
NEX-5N f2.8 19mm (35mm換算28mm)  ISO3200 39秒露光


2017年7月24日月曜日

SEIYA-30-rev1 精度・剛性性能改善版 その② 仕様

ポータブル赤道儀 SEIYA-30-Rev1です。

以前のSEIYA-30β版と比較して地軸に対する回転軸を樹脂ヒンジ+アルミパイプから、金属回転軸に変更し、さらにカメラ重量を回転プレート(3mm厚のアルミ合金)の面で支える構造に変更してみました。

また、日周運動の送り機構はリードピッチを0.5mmの真鍮製に変更していて送り精度が向上しています。

弊害は、最大追尾時間が30分になりましたが、簡易赤道儀で30分のノータッチガイドは不可能であるため割り切りました。

仕様は下記のとおりです。

1) 電源 Ni-MH充電池4本4.8V または 5V Li-Po  ポータブル充電器 (どちらかを選べます)

2 ) 稼働時間 3時間 (理論値) 電池の状態によります。

3) 搭載可能重量 800g

4) 最大追尾時間 30分

5) 標準露光時間 60-120秒





実際の星景画像はお天気が良ければ今晩にでも.. でも岩手は今日も曇天+小雨
梅雨明けが待ち遠しいです。
 

2017年7月20日木曜日

SEIYA-30-rev1 精度・剛性性能改善版 その①

先日から
 発売したポタ赤ですが、実写して所定の性能を確認をしてからの引き渡しを行っています。

ちゃんと写らないなどとがっかりされるとこっちもがっかりしますからね。

月もいい具合に月齢26.4と細い三日月。 撮影条件は整いましたので敢行いたします。


ついでにβ版はヒンジをアルミパイプ+ABS樹脂の構成でしたが、ほとんど同じ構成部材で耐荷重と追尾精度を改善した、「Rev1」を印刷3Dプリントしてみました。

回転支軸を金属部品にすることでヒンジ剛性を大幅に向上しました。

この構造変更に伴いステッピングモーターブラケットをABS樹脂部品にしています。

ただし、すこし構造が複雑になるので若干の製造コストアップになります。

性能向上が確認できたなら、今後はこちらを頒布する予定です。

すでにご注文いただきお支払いを確認できた方には、こちらを旧価格のまま送付いたします。


実写確認してから発送します。 もう少しお待ちくださいね。



2017年7月7日金曜日

超簡易 ポータブル赤道儀 「SEIYA-30β」

今日は旧暦の七夕、上弦の月も出ているはずです。 

織姫星(こと座のベガ)  と 彦星(わし座のアルタイル) が...という伝説は有名ですね。

この伝説に登場する星たちは天の川のを挟んで両岸にあるのですが、

この天の川を強調して背景にして風景を収めた星野・星景写真は幻想的な一枚になり得ます。
皆さんもたぶん一度はご覧になったことがあると思います。

しかしこの星景写真..これを撮影するのは少しコツがいります。 (今日は月が出ているので たぶん無理です)

月が出ている晩は周囲が明るすぎてうまくいきません。薄っぺらな月の晩なら写るかもしれません。

このように一番の問題は淡い撮影対象の天体と日周運動でしょう。 天の川は実はとても淡い光源の対象なのです。
そして淡い天体をしっかり撮影するためには長時間露光が必要になります。

三脚に固定したカメラで天の川を標準(広角)レンズで撮影すると、露出時間の限界は約30秒..
これは日周運動に起因しているのですが30秒の間に天球上の星が角度にして約0度7分30秒ほど地軸を中心に円周運動をしてしまいます。

これを打ち消すために赤道儀があります。

今回は3Dプリンタでこの簡易版赤道儀をプリントしてみました。
とはいえ、今回は重量のある光学器材を相手にするため形状の難しい一部を3Dプリントして
強度の必要な部分は、アルミ合金の平棒を切削加工しています。


それではこの簡易赤道儀の仕組みを説明します。




まずカメラ三脚に固定した簡易赤道儀にあるアルミパイプを覗き中心に北極星を捉えます。 ここが一番重要です。 できるだけ正確に中心を捉えてください。

あとは、このアルミパイプを中心に二枚のアルミ台座が正確に15度/(3600秒=1時間)の角速度で
開いていきます。つまりカメラが回転します。
モーターの回転軸は円弧の弦になっているので、パルス幅を変化させ一定の角速度を刻むようにマイコンにプログラムしています。

回転中心にカメラのレンズが無いと..と考える方もいらっしゃると思いますが、その心配は無用です。

星の位置はほぼ無限遠そしてその恒星の実直径は、この赤道儀の中心軸とカメラの光学中心軸のズレが無視できるぐらいとても..とっても とっっても×4×10の10乗ぐらいの違いがあります。

ちなみに織姫星ベガの直径は 4000000kmです。この簡易赤道儀の中心から光学中心までは約100mm前後
計算してみてくださいね

ということで、北極星 を中心とした地軸と カメラの光学中心が7分30秒以内に収まれば実用域ということになります。




たぶん..







2017年7月5日水曜日

3D プリント簡易赤道儀「SEIYA -30β」

七夕が近くなってきました。

これから夏の宙が観望シーズンがやってきます。

そこで、スマホやデジカメで天の川をキレイに写すためのグッズを3Dプリントしてみました。

天の川をキレイに写すためには、ある程度長い露光時間(シャッターをバルブモードに設定)
が必要になります。
ところが
 標準レンズf=45mm(35mn換算)でもチャッターを30秒以上開けると星が点像になりません。北極星を中心とした円弧になってしまいます。
そこで赤道儀が必要になるのですがなにしろ赤道儀は高価です。
もっと手軽に撮影できないか...

すでにカメラメーカーや望遠鏡メーカーから(例えばビクセン ポラリエ)が発売されていますがこれも3万5千円くらいはします。

もっとお手軽に..これがこの簡易赤道儀の目標です。


目標性能は
1) 最大30分から一時間程度日周運動をキャンセルできる。
2) 搭載可能なカメラは800g以下
3) 単三乾電池4本程度で動作できる(またはLi-Po スマホ用 USB充電器)



使い方としては、カメラ三脚に簡易赤道儀を固定し、自由雲台をつけます(自由な方向自由なカメラアングルを合わせられます)
その後 北極星をあわせカメラを載せます。
あとは写したい方向に自由雲台でカメラのレンズを向けたらスイッチを入れるだけ。
これで 約30分間(最大一時間 角度にして15度) 地球の自転に合わせて日周運動をキャンセルできます。

自由雲台の上にスマホ ホルダーを載せて 長時間露光 撮影アプリ」があればきれいな夜景がスマホでも撮れるように...なる予定。

現在の仕様ではモーターの駆動にはAVRマイコンとステッピングモーターを使用しています。
もう少しで試作品が完成です。

試しにミラーレス一眼と組み合わせて、本物の赤道儀と撮り比べてみます。

七夕に間に合うか...





ラグチューキーパー Ragchew keeper rev4.3 復刻予定版 その⑤

 自動配線と ベタGND の配置が終わりました。 配線ルールは0.7mmです。 0.8mmでは自動配線が完了せずにジャンパーが数本残ってしまいました。 あとは削ってみてどうかといったところです。