CCD望遠鏡・考


これまでの経験からざっとCCDに必要な望遠鏡と焦点距離を考えてみたいと思います。

冷却CCDカメラは基本的に天体のクローズアップ撮影が主体であると思います。
そう考えた場合、被写体の大きさによって欲しい望遠鏡の焦点距離が決まってきます。
ここでは、自分がこれまで使ってきた、ST7E、ST8E(相当品 笑)で、あらゆる天体を写すことを主眼において、
自分の例をとって欲しい焦点距離というのを考えてみたいと思います。
APS-Cサイズの一眼レフデジカメではまた選択は違ってくると思いますので、あくまでもミドルサイズ(フォーサーズ以下)の冷却CCDカメラでの一例と受け取っていただければと思います。

ところで、写真撮影を考えた場合、望遠鏡は望遠レンズの代わりと捉えることができます。
そう考えた場合、やはりなるべく多くのレンズを持っていることが表現の幅を増やしてくれます。
アイピースを選択する場合も、まずは一通りの倍率を揃えることが大切な様に、CCDクローズアップ撮影でも、
複数の焦点距離をまずは揃えることが大切かもしれません。
TaNaKaさんが提唱している、1.5倍焦点の法則というのがあって?、焦点距離は約1.5倍づつ揃えてあるのが理想というのがあります。
例えば、135mm、200mm、300mm、450mm、600mm、800mm、1200mm、1800mm・・・・
といった感じです。
なるほど、確かにこの焦点距離は、ST8Eで欲しくなってくる焦点距離で、自分もだいたいこの焦点で揃えてきてはいます。
実際にはここまでこまめに揃える必要はなく、たいていはレデューサ、エクステンダでの対応をすることになるとは思いますが、それでも、3,4本のレンズが欲しくなってきちゃいますね。
とはいえ、最近は安価ながら、優秀な望遠鏡が出回っているのですから、面積が小さいCCDではそれらの望遠鏡も活用してまずは焦点距離のバリエーションを増やすというテもあるでしょうし、ある程度割り切って焦点距離と使用用途を限定するという手段もあります。
自分の場合はいろいろな天体を撮りたいこと(と、単なるシュミ)から機材が増えていっていますが (笑)

では、以下、各焦点域での作例を見てください。

■100mm〜300mmクラス

この焦点域では、望遠鏡ではなく、主に望遠レンズとなるでしょうが、この焦点域というのは案外大切で、大型の散光星雲や肉眼彗星に対応する為の機材となります。

135mmF2.8による作例です。
ご覧の通り、F値の明るさもあって、大型散光星雲にはうってつけの機材です。
欲を言えば、このNikonの135mmはやや色収差が大きく、できればもう少しシャープな光学系であれば・・・とも思います。
色収差対策として、SC46を使用。工夫さえすれば充分満足に足る結果を得られます。
しかし、フォトコンテストに応募するレベルで、となるとさらなる工夫が必要です。画素数が少ないのでプリント時の拡大率が大きくなりすぎるからで、
まともに中判と戦えるだけのクオリティはありません。
とはいえ、充分楽しめるので個人的には満足してます。
マックホルツ彗星とすばるとの邂逅
確かにこのレンズは、シャープさにはかけるでしょうが、彗星撮影は何を於いても明るさが命!
タムロン328と共に肉眼彗星には大活躍してくれています。

また、このくらいの画像が、光害あふれる町中でも撮影できてしまうのも魅力的なところです。
F値が明るいレンズは光害にも強いです(ココがフィルムとは違う)。
無論、Hα単色での撮像であれば、色収差はなんら障害になりません。
この天体は135mmでちょうど収まるくらい大きな天体でした。この様な大型天体はいくつかあります。
こちらは、タムロン328で撮影したポイマンスキー彗星。
このタムロン328も色収差が大きく、星雲・星団の撮影では不満を残すこともありますが、やはりなんといっても、その明るさは絶大!
彗星撮影では非常に活躍してくれています。

この焦点距離での撮影を考えた場合、やはり主力となるのが肉眼彗星の撮影となるでしょう。
その場合は、やはりシャープネスはひとまず置いておいても明るい光学系が欲しくなります。
ある程度の色収差は我慢するとして、F2.8クラス以上の明るいレンズを使うのがいいでしょう。
無論、色収差は少ない方がいいわけで、理想を言えばシャープなレンズということになりますが、
比較的安価な旧式望遠レンズであってもSC46等のシャープカットフィルターを使用することで、充分実用に足るものになります。
価格と使用頻度で考えてレンズを選ぶのがいいでしょう。
ボクの135mmF2.8は中古で1.5万円ほどで購入したものです。レンズが綺麗だったので購入しました。
もっとも、買う際に、シグマの135mmF1.8というのも置いてあって、非常に悩んだのですが・・
価格差から、Nikon135mmF2.8を選びました。シグマ135mmF1.8は3.5万円ちょっとのお値段だったので、悩んだけれど、手がでませんでした。

300mmクラスとなれば、F値は暗いものの小型の望遠鏡やミラー望遠という手段も考えられます。
これらの機材は、明るさこそ、望遠レンズに劣るものの、望遠鏡ならでわの撮影操作性の良さ、シャープネスが期待できます。
特にミラー望遠のルビナー300mmは実効F値の暗さはありますが、すこぶるシャープな星像を示しました。
この焦点域の望遠鏡としては、FS-60Cが余りにも有名ですが、正直なところFS-60Cはフローライトを使用している割りに色収差が多く、周辺像も余りよろしくないようです。
その他、BORG45EDなどがありますが、どうなのでしょうか。個人的にはBORG45EDは知人のを一目見て気に入ってしまった望遠鏡ですが、今のところ、
大きな必要性を感じていないため、ぐっと我慢しています(笑)


■400〜500mmクラス

このクラスの狙いは視直径が1度ほどの中型散光星雲ということになります。
やはり明るさが重要ですが、同時に満足に足る結果を得るには、色収差が少ないシャープな光学系であることも重要な要素です。

自分はこの焦点域としては、
100SDUF、FL-80S(レデューサ使用時)、シュミットニュートン などを使ってきています。

100SDUFでの作例 焦点距離は400mm。
この望遠鏡は写真鏡ならではの扱い易さ、明るいF値というメリットはありましたが、いかんせん、色収差が大きく、
散光星雲の撮影用としては、やや画質に不満が残りました。
もっとも、今手元にあれば、きっとSC42かSC46を使うことで解決していたであろう問題だとは思います。
むしろ視野周辺まで平坦なこと等、デジタル一眼レフでの撮影でも活躍していた可能性すらあります。
こちらは、FL-80s+レデューサでの作例。焦点距離は純正レデューサのF5.6という値を信じれば448mmです。
合成F値はF5.6で、コーティングが昔のものでイマイチ透過率が悪そうなので実効F値ではもう少し暗いでしょうが、なんといっても色収差の影響が全くないシャープな星像が目を引きます。
やはりこのクラスでの撮影となると中型散光星雲が多くなるでしょうから、なるべく高いクオリティで写す為に、強引なF値の明るさよりも、安定してシャープな望遠鏡が満足のいく結果になることでしょう。
無論、明るさがあるに越したことはなく、その場合、肉眼彗星未満のやや明るい彗星に威力を発揮するであろうとは思います。
肉眼彗星は大きさ的にこの焦点域では苦しいです。
やはりシャープな光学系は気持ちいいものです。
被写体にもよりますが、F5.6程度の明るさがあれば、じっくりと狙えば見事な写真があがってきます。
周辺像は100SDUFには劣りますが、シャープネス、色収差レスという点ではFL-80Sの方が上をいっています。
個人的にはお気に入りの機材です。とはいえ、やはりF値が暗めなのが玉に傷ですが・・・
こちらはシュミットニュートン14cmによる作例です。
補正板がノンコートという欠点はあるものの、なんといってもF3.6です。
明るさの威力が感じられました。
また、反射系ならではの色収差のない気持ちいい像を結んでくれます。
ただし、反射系ならではの光軸の問題がありますが・・・

将来的にこの望遠鏡が実用レベルに達すれば、この焦点域の主力機は間違いなく、シュミットニュートンになります。
ノンコートの補正板で心配しましたが、イプシロン系に比べると補正板1枚とレンズ4枚の差は大きいらしく、実効F値もあまり暗いとは感じません。

このクラスでは、望遠レンズでも400mmF2.8などありますが、ST8Eクラスでは彗星狙いにはやや焦点距離が長すぎるでしょう。
やはり、狙いを考えると明るさよりもなるべくシャープな光学系が欲しいところかもしれません。
とはいえ、明るさも捨てがたく、理想を言えば、最終的には反射系アストログラフになるのではないでしょうか。
イプシロン130,イプシロン160,イプシロン180ED等があります。
また、この焦点域は、小口径屈折望遠鏡がカバーするところでもあります。
明るさに若干の不満は残るかもしれませんが、これら優秀な屈折望遠鏡は十二分に満足のいく結果を残してくれます。
ケンコー、AMT、Vixen、BORG、タカハシ・・・選択の幅は広い。
あとは価格と相談ですが、8cm級の比較的安価なED屈折望遠鏡(AMTやケンコーの8cmED屈折)から、イプシロン180ED、高級屈折では125SDP+レデューサや、FSQ106・・・
このクラスの選択は実に豊富です。
一眼デジカメでの使用も考えれば、イメージサークルの広い高級屈折ですが、狭い面積での冷却CCDならば、安価なアポクロマートでもなんら問題なく使えます。
多少、努力と工夫は要りますが、アクロマート屈折望遠鏡であっても、良い戦果を上げることが可能なのが冷却CCDカメラです。
R64を使いL画像を取得し、R,G,Bごとにピントを合わせて撮像すれば、アクロマート屈折であっても色収差を感じさせない映像を得ることが可能です。
また、昨今のアクロマート屈折は優秀な様で、miniBORG60n+レデューサによる作例を同じ同好会の知人から拝見させてもらいましたが、一眼レフデジカメとの組み合わせでも信じられないほどシャープな像を得ていました。
無論、知人の画像処理の巧さはあると思いますが、光学系そのものも優秀な様です。
冷却CCDカメラでも、充分に使えそうな印象を持っています。

■600〜800mmクラス

画素サイズが6.45〜9μサイズの冷却CCDカメラにとって、この焦点域が最も重要な焦点距離となるでしょう。
9μ画素サイズであっても焦点距離が750mmを超えると、Fovpp値(Fileld Of View Per Pixel)が2.5"を切ります。
6.45μ画素のBJ-41Lならば、1.77"です。
この値を2"以下とするのが国内のシンチレーションから高解像を得る為の一つの目安として、岡野邦彦さんより提唱されています。
2"前後となるこの焦点距離は、解像力的に充分満足いくものが得られ、また程良い視野の広さを残している(0.5°〜1°)ことから、多くの星雲星団を撮影するのに適しています。
中型散光星雲から、肉眼彗星の頭部クローズアップ、10等クラスの彗星、系外銀河、散開星団、球状星団、モザイク合成まで視野に入れれば大型散光星雲も写し出すことが可能でしょう。
つまり、もっとも使いでがある焦点距離と言えます。
もし1本の望遠鏡で、なるべくたくさんの天体を写したい!と、いうことであれば、この焦点域の望遠鏡を選択するのがいいでしょう。

R200SSによるm81です。
ピント合わせが標準では難しい望遠鏡ですが、工夫次第では素晴らしい作品を残すことができる可能性を秘めています。
F4の明るさはやはり威力があります。
先に書いた様にこの焦点距離は、6.45〜9μの高精細CCDカメラにとって、非常に高解像に写し出すことができる焦点距離です。
また、中型の星雲・星団を写し出すのに充分な視界の広さも兼ね備えているのが利点です。
作例は、MT160+レデューサによる768mm。
この様なやや小さめの散光星雲にも適します。
作例はMT160+レデューサ
小さくマイナーな被写体で申し訳ないですが、IC2233(中央)とNGC2537(上)です。
右上のNGC2537は視直径わずか、1.7'×1.5'と小さな銀河ですが、この焦点距離があれば小さな被写体の構造までも見事に描出できます。
深宇宙探訪にももってこいというわけです。
光学系はイプシロン200。

さて、ご覧の通り、この焦点距離では、散光星雲から深宇宙までありとあらゆる天体に対応できるのが特徴です。
この焦点距離の望遠鏡としては、安価な機材の代表格はR200SS、高価な機材の代表格としては125SDPでしょう。
どちらも過去の天文雑誌のフォトコンテストで多数の入選作例を見ることが出来ます。
今なら、銀二200FNやケンコーのスカイエクスプローラの15cm、あるいは20cm+レデューサなどの安価路線もありますが、
やはりこのクラスは汎用性が高いだけに安定性が高い機材を選択したくなってきます。
自分の場合、
R200SS→MT160+レデューサ(操作性の改善)→イプシロン200(周辺星像の改善、明るさアップ)
といった感じで変遷してきています。
もちろん、Roboフォーカス等、優れたフォーカサーがある現在、それらと組み合わせることで、ラック&ピニオン接眼部であっても、
充分、高価な写真鏡に対抗できる可能性がありますし、努力と工夫次第(あるいは経験・・・つまり、慣れ)でそういったフォーカサーに頼らずともジャスピンを出せる様になるでしょう。
TOA130+35mmレデューサ、125SDPなど高価なアポクロマート、イプシロン210、イプシロン250といった高価なアストログラフなど、高価ではあるが良質な望遠鏡があるこのクラスですが、努力と創意工夫で安価な望遠鏡でそれら高価な望遠鏡と同等の、あるいは同等以上の写真を目指すというのも面白いと感じます。
本来は自分もそういったアンチテーゼを掲げる方が性に合うのですが、イプシロン200,知人が安価で譲ってくれちゃったんでねー(^^;
スカイエクスプローラSE200あたりを使って高価な望遠鏡なんて不要ですと息巻きたいぜーって思ってたんですけどねー。
でも、イプシロン、やっぱいいわ(爆)

高級屈折による例も一つあげておきます。

高級屈折望遠鏡による作例です。
TOA130+35mmレデューサ+BJ41Lによる作例。
知人に少しだけ使わせて貰いましたが、TOAは非常に使い勝手の良い望遠鏡で、始めての機材でざっとしかピントも合わせなかったというのに、
ジャスピンがきてますね・・・
なんじゃ、このシャープネスは!!!
お値段高いだけのことはあるぜ、、、、。
ってのが正直な感想です。

安価な反射系も頑張れば同等以上のモノを得ることはできると思ってはいます。
強化改造、光軸の問題、フォーカスの問題、等をクリアしさえすれば・・・。
然し・・・高価な屈折はそういった努力すら必要とせずにあっさりとこれだけのモノを描き出してくれちゃったりします。

カメラもいいんだろうなぁ、、、やはりBJ-41Lは個人的には感度・解像力共、最高の冷却CCDカメラであると思っております。
それにしても、6.45μと9μの画素サイズの差がここまで差が出るものなのか・・?ムムム、、、

ちなみにトリミングのみで縮小はしてないッス・・・。

■1000mm〜1200mm

9μ画素サイズの場合、1000mmでFovpp値1.85"となり、日本のシンチレーションから想定される高解像を得る為の条件、Fovpp=2"以下をようやく満たすことが出来ます。
この焦点キョリでは散光星雲はやや大きくなりすぎて収まらない天体も出てきますので、主に系外銀河、球状星団ということになります。
また、惑星状星雲もこの位の焦点距離があると楽しめる様になってくる天体が増えてきます。

おおいぬ座にある視直径4”ほどの衝突銀河です。
この焦点域では、小さめの銀河も充分に描き出せる様になってきます。
望遠鏡はMT160直焦点。
VISACにクローズアップAC No.2を向かい合わせにしたレデューサを使って約1060mmとした時の作例です。
梅雨の晴れ間の透明度の良さと好シーイングに恵まれて良く写りました(画像は縮小しています)
かなり強引なレデューサをかましていますが、所詮、CCDチップが小さいと得られる写野もたかがしれています。
それを逆手に取っての強引なレデューサレンズです。
この様に、冷却CCDカメラでは、純正レデューサだけではなく、多少強引であっても、クローズアップACレンズ等で、縮小率を稼ぎ、焦点距離のバリエーションを増やすことも大切だと思っています。(性能が出るかは賭けだけどね)

このクラスの望遠鏡は、やはり800mmクラス同様に多岐に渡ります。
基本的には、800mmクラスを実現した望遠鏡の直焦点、あるいはより長焦点望遠鏡にレデューサーを入れる場合などがあるでしょうか。
具体的には、TOA130直焦点、ケンコーSE200直焦点、タカハシMT200直焦点、MT160直焦点、BRC250,少々長めになりますが、C8シュミットカセグレンにレデューサや、VISACに専用レデューサーというのも考えられます。

■1800mm以上

このクラスの焦点距離になると、シンチレーションの影響を大きく受けてきますが、
安定したシーイングの下では、すばらしい解像の写真を得ることができます。
狙いはやはり深宇宙のクローズアップです!!

VISAC直焦点+AO-7による作例です。被写体はNGC2841。
銀河の渦の様子を上手く描き出してくれました。
同じく、VISAC+AO-7によるNGC2863です。
800mmクラスでは上手く描き出せずにもどかしい思いをしていた、渦がこの1800mmでは上手く描き出せました。


ASC-11によるかに星雲です。
まだあまり使っておらず、また使いこなしているとはいえない機材なのですが、素晴らしい性能を垣間見せてくれました。

このクラスは、もちろん、写真鏡としての性能が良いに越したことはありませんが、実のところ、細かいピント調整が出来たとしても、シーイングによって、精密な位置を決定しづらいということもあります。
そうなってくると、精密なピント合わせが難しい、安価なシュミカセであっても、使いこなせてくれば、同等の結果を得られる可能性も高くなってきます。
可能であれば、優れた写真鏡を入手するに越したことはないですが、案外安価な機材であってもシンチレーションで吸収されてしまい、結果的には同等の結果しか得られない・・・ということも考えられなくはありません。

口径的には20cmが最低限となるでしょうから、このクラスでは、屈折望遠鏡はまずありえません。
望遠鏡としては、ビクセン、VMC、VISAC、セレストロン C8,C9,C11,C14 ミード、20cm、25cm、30cmがあるでしょうか。
タカハシ製品としては、ミューロンがありますね。高級路線でいけば、FRC300などもありますね。
20cmを超えると価格的にも高価になり、また口径が大きくなると架台も大きくしなければなりません。

とはいえ、海外の作例を見ても、本当に凄いな、と思えるのは30cmクラスからなんですよね。
国内の悪シーイングを考えると、20cmで頑張るのも悪くはないと思ってはいますが・・・自分の作例でもある程度、それを証明してはいると思うのですが・・
やっぱ限界まで見てみたいためにC11を買ってしまいました(笑)
大鑑巨砲主義が成り立つのがこの焦点域かと。

しかし、シュミット・カセはいろんな意味で難しいです。
自分には向いていない機材であるとも思っています。
それでもやるしかないので、頑張るつもりはいます。

イチオシはやはりVISACです。
開放筒ならではの温度安定性の良さ、結露を気にする必要もまずありません。
4年使ってなおずれていない光軸、6次非球面ならではの像面安定性、軽量設計。
シュミット・カセよりも安定した結果を残せると思います。
当初こそピント合わせに苦労しましたが、慣れてきてからは安定した良い結果を出せました。

このクラスとなると、シーイングの影響もあり、なかなか成果を上げることも難しいですから、
どちらかというと、なるべく使い勝手が良い望遠鏡を選ぶ方がストレスが無く、無難でしょうか。
VISAC手放したの、やっぱり早まったかな〜・・・。

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