極軸合わせの精度とオートガイドの精度は、別物です。

前回、手持ちの物で、極軸を正確に合わせる方法を書きましたが、最近ではPHD2に
よるドリフト法や、ポーラーアライメントの他に極軸合わせををコンピューターで、
支援してくれるPole Masterの登場で、移動での撮影でも極軸をかなり正確に合わせる
ことが、できるようになりました。
しかし、いくら極軸を正確に合わせてもオートガイド時のガイドの精度は、別という
ことが、あまり知られていないように思われます。

ガイド鏡の焦点距離が、300mm以下と短い場合は、分かりませんが、オフアキシスや、
焦点距離の長いガイド鏡を使ってのガイドでは、私の経験上、極軸合わせの精度は、
あるレベルを超えると、いくら追い込んでもオートガイド精度は、上がりません。
ここから先は、赤道儀の機械的な精度、つまり赤道儀の組み立て精度やウォーム
ギアのすり合わせ、ギアのかみ合わせなどが、大きく影響します。これは、赤道儀も
工業製品で、機械である以上避けられないところです。

また、追尾使われているステッピングモーターの基本ステップの荒さも影響します。
極軸を正確に合わせると赤緯側は、ほとんど修正が、入らなくなりますが、赤経側は
ガイド星を追尾するために常に動いています。このとき、赤道儀に使われている
ステッピングモーターの基本ステップの差が、出てきます。
例えば、1ステップ7.5°のステッピングモーターを使用した場合、360°回転する
のに48ステップになります。これをマイクロステップで、1ステップを細かく分割
すればモーターの回転は、滑らかになりますが、360°回転する基本ステップ数は、
変化しません。なので、ステッピングモーターを1ステップ1.8°で、360°回転する
のに200ステップするモーターと比べるとガイドは、荒くなります。

私は、EM-200Temma2、EM-10 AGS-1X改造(最近は、MTS-3SDI+を使用)、GP赤道儀を
所有していますが、それぞれに使われてるステッピングモーターは、EM-200Temma2が、
1ステップ1.8°のHB型、EM-10 AGS-1X改造が、1ステップ15°のPM型、GP赤道儀が、
1ステップ7.5°のPM型が使われています。また、マイクロステップの分割数は、
EM-200Temma2が、1ステップ16分割、EM-10とGP赤道儀が、コントローラーがMTS-3SDI+
なので、1ステップ64分割になります。それぞれ使用しているステッピングモーターが
HB型とPM型と性格が、異なりますが、これで、極軸を正確に合わせたときのガイド精度の
順番は、基本ステップが、小さい順に

  EM-200Temma2 < GP赤道儀 MTS-3SDI+仕様 < EM-10 MTS-3SDI+仕様

なります。
焦点距離が、1000mmを超える望遠鏡をQSIのカメラのオフアキシスでガイドできるのは
EM-200Temma2だけになりますが、私が、撮影に使用しているFSQ-106Nフローライト鏡筒や
FSQ-85EDの短焦点屈折では、EM-10 AGS-1X改造でも十分オフアキシスでガイド可能です。

天体写真の撮影で、極軸を正確に合わせることは、ガイドの精度を良くするために必要
不可欠ですが、極軸の精度が、あるレベルを超えると赤道儀や使われているモーターの
精度が、影響するということです。ただ、撮影に使う鏡筒やレンズが、1000mm位ならば
撮像素子のピクセルサイズにも寄りますが、十分誤差内と考えてよいでしょう。

あと、日本は、偏西風の下にあり、シーイングが、海外に比べると悪いので焦点距離が、
1500mmを超える望遠鏡で、オフアキシスや、焦点距離の長いガイド鏡で、ガイドする場合、
モータードライブによるガイドでは、修正のレスポンスが、星像のゆらぎに追いつけ
ないので、AOガイダーを使わないと十分な精度のガイドできないと考えた方が、よい
でしょうね。

私は、中学生の頃から30年以上天文と天体写真を趣味としてきて、思うのですが、昔、
オートガイドなど無かった時代、モータードライブは、あっても眼視で、ガイドして
いた頃は、ガイドの精度は、赤道儀の機械精度に寄るところが、大きかったのです。
ST-4などのオートガイダーの登場で、極軸を合わせれば、後はオートガイダーまかせで、
十分ガイド出来ていまう時代が、来ました。そして、今度は、技術の進歩で、極軸を
誤差の範囲まで、簡単に追い込めるようになって、また、赤道儀の機械精度が、問わ
れる時代が来たように思われます。
しかし、今回は、赤道儀の機械精度でも、ここまで来ると精密加工精度と言った方が、
よいでしょうね。

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[ 2016/03/13 05:50 ] 機材 | TB(0) | CM(5)

No title

シーイングのいい海外のサイトでは自動ガイドの次に赤道儀の精度の話が話題になっていて、ピリオディックモーションの少ない赤道にしないと星像サイズが小さくならないということが話題になっていました。それでしっかり精度のいい赤道儀に買い換えた方が前後でこんなに違うよというのを見ております。日本では赤道儀にお金をかけない風潮がありますが、海外の天体写真派のガイド本には予算のかけ方の話も出ていて、光学系より赤道儀ということが記載されている本が向こうの天体写真ガイド本には出ております。
[ 2016/03/13 17:05 ] [ 編集 ]

No title

面白い考察、興味深々で拝見しました。
このように計算で良し悪しを考察されたこと、素晴らしいと思います。
三鷹、中央光学、西村、ミカゲ光器、アスコ などなど
機械精度や剛性に優れていたメーカーが残っていたら
(残っているメーカーもありますが)こういった課題にどう取り組むのか見てみたかったです。
昭和はこの課題に積極的に取り組んでいますね。
[ 2016/03/13 19:59 ] [ 編集 ]

No title

そうそう、この問題について考えたことがあります。
ちょっと話題はそれますが、シンクロナスのアスコをステッピング化しようとしていた時に、
ステップ幅の問題を最終ギア比を大きくして限りなくステップ幅を小さくしようとしました。
モーターの回転を速くする方法です。
それと、減速ギアの問題は2系統で構成して最終減速比を合わせる方法です。
まだ実現させていませんが、こんな方法を考えています。
どう思われますか?
すみません、話題がそれました。
[ 2016/03/13 21:14 ] [ 編集 ]

No title

NGCさん、こんちは。
海外ではシーイングが良いので、16インチ、20インチのRCで
驚くような写真を撮影されていますね。あのクラスになると
星像を追求すると赤道儀の追尾精度に行き着くのでしょう。
しかし、日本ではシーイングが悪いので、どうしても焦点
距離が、長いと星像は、悪くなりますし、日本の天体写真の
スタイルは、直焦点でも天文雑誌のフォトコンの常連者の
スタイルの短焦点、広角が、好まれるので、あまり赤道儀の
精度は、必要ないので、赤道儀に予算を掛けないのでしょうね。
[ 2016/03/14 00:29 ] [ 編集 ]

No title

タキさん、こんにちは。
三鷹や中央光学、西村などは、研究機関向けに赤道儀を作って
いるので、追尾精度は、追及されていますね。ことに三鷹は、
高精度で、有名です。
海外では、Software BisqueやAstro-Physics、PlaneWave、
ASAと言ったメーカーは、海外の天文研究機関で、実際の観測
にも使われている赤道儀で、高価ですが、一般ユーザーでも
購入できて、ユーザーも多くおられますね。

アスコの赤道儀のステッピングモーター化ですが、AC100Vが、
使えるのであれば、DC24V駆動の減速ギア付き5相ステッピング
モーターで、赤道儀のウォームギアとの接続は、ベルトドライブ
にされる方が、追尾精度は、良くなると思います。
[ 2016/03/14 01:28 ] [ 編集 ]

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