冷却CCDカメラの撮影画像処理

天体撮影の機材

CCD素子のサイズ 6.5×4.9mm

SONY製 白黒80万画素

L= 赤外カットフィルター (無色透明)

 R= 赤い波長のみを通過するフィルター

  G= 緑の波長のみを通過するフィルター

   B= 青い波長のみを通過するフィルター

反射望遠鏡の接眼部に取り付けて撮影

撮影(画像取り込み)はパソコンで行う

 

   

冷却CCDが光害に強い理由

撮影画像

10の画像

 

 

背景光を除去した画像

の画像

 

街灯り(光害)の中、銀塩フィルムによる天体撮影では飽和レベルに達してしまいカブリの中に星雲光が埋れている写真になってしまう。

 ダイナミックレンジの大きい冷却CCDカメラでは、100 の明るさの背景光に の明るさの星雲光が写っていても、その明るさをトータルを 10 と記録できている。 パソコンを使った画像処理で、 10 から背景光の 100 を引いてやれば星雲光の が残る訳である。 

 だから空の明るい街中でも天体が撮影できる。 これがデジタル処理による光害除去の基本原理である。

   

M27(亜鈴状星雲)の撮影画像処理LRGB合成)

  • 白黒CCDカメラでなぜカラー写真が出来るか?とっても不思議ですね。 でも最近の3CCDビデオカメラに使用されているCCDは白黒CCDが3枚入っていて、各CCDの前にRGBフィルタがありRGB合成を自動処理し映像にしています。

  • 天体撮影専用CCDカメラはなぜ冷却するのか?これも不思議ですね。 天体(星雲光)はとっても淡い光です、シャッターも数分開けて光をCCD素子に蓄積しなければなりません、常温でも1秒位であれば問題ないのですが数分間露光するとノイズが発生してしまいます。 しかし、CCDを冷却(マイナス温度)する事でノイズを減らす事が出来るのです。       

  • 各フィルターでM27を撮影します。 

  • CCDのノイズを除去するためダーク画像を撮影し1枚ごとに処理をする。 

  • 画像ムラを無くすためにフラット画像を撮影しやはり1枚ごとに処理をする。

  • 画像処理ソフトは 合成処理 : ステライメージ   仕上処理 : Adobe Photoshop  等を使用。

フィルターで撮影

(ビニングなし)

フィルターで撮影

(2×2ビニング)

フィルターで撮影

(2×2ビニング)

フィルターで撮影

(2×2ビニング)

3分の 画像

3分の 画像

3分の 画像

3分の 画像

3分×7枚の合成

3分×4枚の合成

3分×4枚の合成

3分×4枚の合成

21分の 画像

12分の 画像

12分の 画像

12分の 画像

RGB合成処理

 

LRGB合成処理

高輝度の 画像にRGB 画像を合成する。

RGB合成 画像

 簡単に説明しましたが合計撮影時間は57分、画像処理にかかる時間が仮に60分とすると、このM27(亜鈴状星雲)の天体写真が完成するのに約2時間かかることになります。

 街灯り(光害)の中、銀塩フィルムによる天体撮影ではこの様な写真は不可能になって来ました。 しかし、ハイテクを駆使した冷却CCDカメラでは驚くほど綺麗に撮影することが出来ます。

 

 著者 岡野邦彦氏 デジタル・アイ 冷却CCDでとらえた深宇宙 (地人書館発行) を参考にさせていただきました。

M27 亜鈴状星雲

完成画像は こちら

 

 

 

 

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File-14

2001.03.11作成

2015.08.12更新