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電子追尾式天体写真撮影法

 機械を使わずに電子的に星を追いかけて写真撮影を行う方法です。特許出願してみました。以下はその原理の説明。

 星は暗いので、撮影しようとすると露出時間を長くする必要があります。普通に写真を撮る場合はカシャ、っと一瞬で終わるのですが、天体写真の場合、数分から数時間も露出時間をかけます。

 地球は自転しているので、星は見かけ上動いています。なので長時間の露出をして撮影すると、星は点ではなく、線になって写ってしまいます。星を点に写すため、通常はカメラを赤道儀という機械に載せ、地球の自転にあわせて動かし、星を点に写るようにしています。

 赤道儀を使った天体写真

 赤道儀を使わない天体写真

 また、最近ではデジタル カメラ 楽天 を使って天体写真を撮影するようになりました。ある種の天体用のデジタルカメラにはシャッターがついています。なぜシャッターがついているかというと...CCDの構造上、撮影で得られた明るさ情報を、CCDの隅のほうへ移動させながら処理する必要があり、移動中も光があたると移動した部分にも明るさ情報が入ってしまい、星が線となって写ってしまうためです。星を点して撮影するために、このシャッターが必要なわけです。

 シャッターを使って撮影した天体写真

 シャッターを使わなかった場合の天体写真。

 それでは、赤道儀を使わず、上記のデジタルカメラのシャッターを使わずに星を撮影したら、どうなるでしょうか?答えは「たぶん線状に写る」です。

AはCCDの明るさ情報の移動ベクトルの逆ベクトル

Bは地球の自転による移動ベクトル

星の流れはA,Bの合成ベクトルになる。

 星は上の図のように線となって写るでしょう。線の形は地球の自転による移動速度と方向、CCDの移動方向と速度で決まります。「たぶん線状に写る」と書いたのは、ただひとつ、線じゃなくて点に写る場合があるからです。

 地球の自転による移動方向と速度、CCDの移動方向と速度、この4つが一致した場合だけ、星は点として写ります。

 さて、ここで最初に戻って考えてみましょう。なぜいままで天体写真を撮るために赤道儀を使っていたのでしょうか、なぜデジタルカメラにシャッターが必要なのでしょうか...「星を点に写す」ためですね。でも、上に説明したとおり、この二つを使わなくても星を点に写すことが可能なことがわかります。これが私の発明です。

この発明の効能

 精密な機械を使う必要がなくなります。機械がないため、装置全体が安くなり、故障も減ります。

 電子的に制御する部分がほとんどになるため、コンピュータ制御が容易になり、インターネットへの親和性も増します。

 撮影時間を増やすことで広い範囲の撮影が可能です。一晩中撮影すると、幅約180度の超パノラマ写真が作れます。

 今までのデジタルカメラと違い、処理速度の遅い電子部品を使うことが出来ます。このため、安いカメラを作ることが出来ます。

この発明の欠点

 撮影時間は、レンズやCCDの使用で決まってしまいます。

 北極星の近くや、南の星は点に写すことが出来ません。点に写るのは天球の赤道の近く±30度くらいの範囲です。

 この発明を使った天体カメラの例

 南に低い天体を撮影しているところ

 天頂付近を撮影しているところ。

 保護カバーを閉じた状態。

 上の画像が作例。南北方向にレールを設け、その上にアームを滑らせることでカメラを南北方向に振れるようになっています。東西方向には動かせないですが、待っていれば地球の自転により勝手に視界に入ってきてくれます。このカメラシステムだと機械部分はこのレールと、保護カバーを閉じる部分だけです。機械部分が少ないということは、それだけ自動化しやすいことになります。

最終更新日: 2002-08-29 00:00:00

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