皆既月食

皆既月食のHDR画像を作ろうと計画。
カメラをPCからコントロールして、露出を変えて撮影することに。
昨年の日食の時に作ったカメラ制御プログラムをそのまま流用。

書込みの速いSDカードを使ってるけど、露出を変更して撮影、を繰り返すと1秒インターバルでは間に合わない。2秒インターバルでも、画像保存中はコマンドを受け付けない時があり、露出変更にミスる時がある。3秒インターバルだとまれに失敗する。確実に露出変更して撮影するには4秒インターバルが安全。ちなみにカメラはSony α7Cをレンタルした。

露出の振れ幅を計算すると3EVずらしx7枚が妥当だが、これだと28秒かかる。
しかたなく4.5EVずらしx5枚で、1分ごとに2セット撮ることにした。

架台はAZ-GTiで太陽追尾モードにして「地球の影」を視野に固定、その中を月が横切る様子を撮ろうと試みる。(本番でなぜか月追尾モードになってしまって、これは失敗した・・・・)

レンズはSharpStar ED61PH-iiにレデューサーを付けて、焦点距離は274㎜ F4.5。
これで露出を5段階に変えて撮影する。

サブとしてSeestar S30で月を追尾・タイムラプスを撮影。

そうして本番を迎える。
天気は快晴。すばらしい。

さて、まずSeestarだが、映像でトラッキングしているらしく、月が細くなると見失ってうろうろし、皆既になると完全に見失って視野外にいってしまった。広角レンズでは見えてるのに、惜しい。
残念ながら、タイムラプスは見失うまでで終了。





さて、メインのSonyカメラの方。PC制御はうまくいって、朝までずっと撮り続けてた。皆既が終わった後少しだけ雲が出たけど、それもすぐに晴れた。
HDR合成しようといろいろ頑張ったが、「何か違う」感がぬぐえない。肉眼で見た目とあまりにもイメージが違うというか。
いろいろ考えた結果、違う露出の画像を並べてタイムラプスにすることにした。
これなら、4つの画像のうちどれかは肉眼で見たイメージに近くなるはず。


Traverse赤道儀化アプリを公開しました

アプリ試作

TRAVERSE経緯台を赤道儀として動かすWindowsアプリを試作してみました。1画面だけのシンプルなアプリです。
名称は「赤道儀のフリをする」ので EQ Pretender(仮称)としてます。

通常、アプリからトラバースへ接続するところ、EQ Pretender が間に入って赤道儀のフリをします。

使い方

① 先にEP Pretenderをトラバースに繋ぎます。
ネットワーク(WiFi)かシリアル(USBケーブル)かを選択して、Runボタン を押すだけです。実行中は Running と表示されます。

② 次にアプリからEQ Pretenderに接続します。
そのために必要なアプリ側の設定は以下の3つ。
・リードタイムアウトは400に延ばす
・「デバイスを探す」はOFF
・固定IPには 「127.0.0.1」をセット
これで、アプリから「赤道儀」として接続してください。

試作アプリのダウンロードはこちらから

注意:署名していないアプリなので、インストール時に警告が出ます。無保証・ノーサポートです
下記のアプリ利用同意書に同意頂き、こちらからmsiファイルをダウンロードしてください。
(ダウンロードした場合は同意頂けたとみなします。)
なお、ソースコードも公開(MITライセンス)しています。ご自由にお使いください。

アプリ利用同意書
本アプリをダウンロード・インストール・利用する前に、以下の利用同意書をよくお読みいただき、ご同意の上ご利用ください。
アプリ概要:本アプリは、Traverse経緯台を赤道儀と認識させる試作アプリです。
利用規約:本アプリの利用には、以下の利用規約が適用されます。本規約に同意いただけない場合は、本アプリをダウンロード・インストール・利用することはできません。
利用許諾 本アプリは、上田直生(以下「作者」)が開発・提供するものであり、無償で利用することができます。 本アプリの著作権その他の知的財産権は、作者に帰属します。 本アプリの利用は、個人利用のみに限ります。商用利用はできません。 本アプリを改変、複製、頒布、貸与することはできません。 本アプリを解析、逆コンパイルすることはできません。
免責事項 本アプリは、現状のまま「ありのまま」提供されます。作者は、本アプリに関していかなる保証も行いません。 本アプリの利用に起因する、直接的、間接的、偶発的、特別、結果的、懲罰的損害(データ損失、利益の損失、事業の中断など)について、作者は一切責任を負いません。
個人情報保護 本アプリは、利用者の個人情報を収集することはありません。 本アプリは、利用者の同意を得ることなく、第三者に個人情報を提供することはありません。
準拠法及び管轄裁判所 本利用規約は、日本法に準拠し、日本法に基づいて解釈されます。 本利用規約に関する紛争は、大阪地方裁判所を第一審の専属管轄裁判所とします。
同意:本アプリをダウンロード・インストール・利用することは、本利用規約に同意したものとみなされます。
改訂:本利用規約は、作者が必要に応じて改訂することがあります。改訂された利用規約は、本アプリ内に表示された時点で効力発生するものとします。
連絡先:本アプリに関するご質問やご意見は、info@stellartech.science までお問い合わせください。

Traverse の赤道儀化に成功!

先日、Traverseのモーター駆動メッセージを解析して遊んでいたので、あぷらなーとさんの「トラバースを『まちがった運用』で楽しむ」を読んで、創作意欲を刺激されてしまい、赤道儀化にチャレンジしてみようと思いました。

AZ-GTiの経験から、Traverse(以下「マウント」)とSynScanApp Pro(以下「アプリ」)の通信の間に割り込んで、赤道儀フラグを立てたところ、アプリは赤道儀も選べるようになりました。(この仕様はManual: Sky-Watcher Motor Controller Command Set に掲載されています。)

変更点① アプリからの「:q1010000」に対する返事「=008000」に赤道儀対応フラグ(2文字目のビット4)を立てて「=088000」に偽装する。

ところが、赤緯軸が逆に動く・・・・

ところが、赤緯軸の動きが逆で、アライメントと導入が明後日の方向を向いてしまいます。モーターを動かすコマンドを無理やり反転してみましたが、アライメントと導入にはモーターを動かすコマンドは使っておらず、別のコマンドを使っているようで、全く解決しませんでした。

大量にログを取って実験・分析

通信仕様が分からない以上、いろいろ実験をして通信ログ取り、そこから分析、推測、するしかありませんが、闇雲にデータを取ってもカオスすぎて分からなくなります。
そこであぷらなーとさんに習って現在地を北極点にし、赤緯軸のみをGoToで1度刻み、1分刻み、1秒刻みのように一定の規則で動かして通信データを取ります。
通信ログから取得したデータと、Gotoで指定した赤緯座標とをプロットしてみると、なんと直線状に分布しているではないですか!!

これは規則的なので、いわゆる比例定数から「1度あたりのステップ数」と「360度あたりのステップ数」を逆算。通信ログ中にそれらしい数値はないか探してみると、接続開始直後にやりとりする値の一つが「360度あたりのステップ数」と非常に近い。しかもどの通信ログを見ても、その数値は不変。
これは接続開始時に「赤緯軸360度に対するステップ数」が送られているに違いない。

そこで、その数値の正負を逆に偽装してみたところ、ついに赤緯軸の回転方向が反対になりました!!

変更点② アプリからの「:X20002」に対する返事「000F865B」(10進数で+1017435)の符号を逆にして「FFF079A5」(10進数で-1017435) に偽装する

動作検証

赤緯軸の動きが反対になったので、これで赤道儀として動くかどうか、検証です。
赤道儀対応ファームウェアを入れたAZ-GTi を「 お手本」として、それと同じ動きをすれば赤道儀として問題ないだろうということで、まずは室内にてAZ-GTiとTraverseを並べ、どちらもそれぞれSynScanProアプリをつないで同時に操作します。
この動画は

ベガ(アライメント)⇒レグルスアンタレススピカアークトゥルスアンタレス北極星

と動かしたタイムラプス(10倍速)です。
結果、赤道儀化したAZ-GTiと同じ動きをし、同じ方向を向きました!
ということで、Traverseの赤道儀化は成功!と言えそうです。

通信変更内容・試作アプリ

今回のテスト用に作ったトラバースを赤道儀化する試作アプリ(Windowsアプリ)は、数日中に公開予定です。
何て名前にしようか考え中。

まとめ

TRAVERSEをSynScanAppで赤道儀として動かす為には、以下の2点が必要です。
1)「:q1010000」に対する返事に赤道儀対応フラグ(2文字目のビット4)を立てる。
2)「:X20002」に対する返事の符号を逆にする

「狂拡大」前提の広角レンズ選び・2機種比較

皆既日食のタイムラプスを撮るのに2本の高性能広角レンズを検証したので、メモを残しておきます。
検証したのは
SIGMA 20mm F1.4 DG DN | Art

TAMRON 24mm F/2.8 Di III OSD M1:2
です。

今回2024/4/8の日食、撮影予定地・固定撮影で全過程を撮るには、画角を計算すると28㎜より短い広角レンズが必要でした。
一方、こういった画角のレンズでは太陽や月の写るサイズはものすごく小さくなります。欠けていく太陽の「形」もくっきり写すには、高解像度のカメラと、それに見合った解像性能のレンズが必要になってきます。

まず、カメラは超高画素の SONY α7RⅣ をレンタル。有効画素数は約6100万画素(9504 x 6336)。20㎜で撮った風景写真で一部を切り出してみても、十分な解像度があるのが分かります。

これで原寸切り出し。これだけ画素があれば、計算上20㎜レンズで視直径 0.5度の太陽は約60ピクセルの直径を確保できることになります。

こちらは同じカメラ・レンズの組み合わせで、風景とNDフィルタによる太陽像を合成したもの。写真における太陽の大きさはこんなに小さいです。

だた、狂拡大が前提なので、拡大してボケていると意味がありません。
そこで、星景写真で評価の高いらしい『SIGMA 20mm F1.4 DG DN | Art』と、こちらの「α7R4/R5の解像度を最大限活かせるレンズ(意訳)」と言う記事でトップ評価のある『TAMRON 24mm F/2.8 Di III OSD M1:2 』の2本をレンタルし、比較検証しました。

素のレンズ性能を見たいので、色収差補正、歪曲収差補正、露出補正、手振れ補正、などカメラ側のインテリジェントな補正機能は全てOFFにした上で、NDフィルタ越しの太陽の形について、狂拡大性能を確かめてみました。

ポイント1:解像性能

これは 9504 x 6336 pxの写真から太陽が写っている周囲 100×100 pxをそれぞれ切り出したもの。
原寸で表示しています。
太陽の位置はほぼ画面中央です。
どちらも狂拡大とは思えないほどシャープな輪郭です。TAMRONの方は若干色収差が見れますが、ここまで狂拡大しないと見えないレベルです。(TAMRONはND100を2枚使ってるので、像が甘くなるのは仕方ありません。)

SIGMA 20㎜ (f4,1/1000s, ISO200, ND100000, α7RⅣ)

TAMRON 24mm(f4, 1/8000,ISO50, ND100 x2枚, α7RⅣ)

ポイント2:フォーカスの追い込みが簡単か

そもそも被写界深度の深い広角レンズだけど、狂拡大メインなのでフォーカスを追い込む必要がありました。カメラには電子モニターしかないので、解放絞りで拡大率を上げてもほとんどフォーカスの山が分からない。
そこでバーティノフマスクで追い込むことに。といっても普通のバーティノフマスクは役に立たないので、透明プラバンにカッターで30度ほどずらして平行傷をつけた自作マスクを作成してみました。試しにシリウスを入れて、モニタを虫眼鏡で拡大してみると、ちゃんとマスクが機能していました!

これはSIGMA 20㎜、TAMRON 24㎜、どちらも同じように追い込むことは可能でした。

ポイント3:フォーカスの保持は可能か

さて、問題は、夜のシリウス+バーティノフマスクで追い込んだフォーカスを昼間の太陽撮影までキープしておく方法です。テープでフォーカスリングを固定してもどうしても少し動いてしまう気がします。

ところが、なんとSIGMA 20㎜にはフォーカス・スイッチがある!
(SIGMAサイトより引用『「LOCK」にするとフォーカスリング操作が無効となる、MFLスイッチを新たに搭載。マニュアルフォーカスで合焦後にフォーカスリング操作を無効にすることで、フォーカスリングを動かしてピントがずれてしまうなどの誤操作を防止します。』)

写真は製品ホームページより

これがすごい。スイッチをOFFにすると、現在のフォーカスのまま固定してくれる。うっかりフォーカスリングを触っても、カメラの電源を入れ直しても、レンズを外して付け直しても、フォーカスは全く動かない。これはすばらしい。コレが決め手となってSIGMAに決定しました。

一方、TAMRON 24㎜は、カメラの電源を入れ直すと、レンズが強制的に動き、ホームポジションにキャリブレーションされるように動きます。フォーカスリングをテープで固定しても意味が無いので、こちらは諦めました。結像性能は素晴らしいのに、残念。

余談:歪曲収差について

TAMRON 24㎜は「歪曲収差が酷く、カメラの収差補正をONにしないと使い物にならない」と酷評されている記事もありました。たしかにカメラの収差補正をOFFにすると、かなりの樽型の歪曲収差が目立ちます。しかし、、、

TAMRON 24mm

SIGMA 20mm

太陽を画面左上隅の角に近い場所にして写すと、「歪曲収差の大きい」TAMRON 24㎜は画面端でもほぼ円に写るのに対して、「歪曲収差の小さい」SIGMA 20㎜は、中心から離れる方向に引き伸ばされて歪んでしまいました。
写すものが星で「点像」なら気にならないかもしれませんが、日食・月食を写すならなら、あえて歪曲収差が大きいレンズを使うという方法もあります。
(ただし、画像処理アプリで歪曲収差を「逆」補正して、樽型にすると、引き伸ばされた太陽像は当然ながら「円」に近づきますので、画像処理が前提であれば歪曲収差はあまり気にしなくてもよさそうです。)

まとめ

SIGMA 20㎜は描画性能も素晴らしいが、フォーカスロック・ボタンが素晴らしすぎる。









「日食用HDR風」画像処理 アプリ EclipseMixer を作った


2024年4月8日の皆既日食にて、タイムラプスで2つのことを撮りたいと思いました。
昼の明るい景色から、皆既で「夜」になり、また昼の景色に戻る様子
太陽の形が欠けて行き、また満ちてゆく様子
ただ、「昼の景色」と「太陽の形」には露出差がありすぎます。下の写真は太陽を写野内に含む景色を露出を少しづつ変えて撮ったもの。左上の写真と右下の写真を同時に表現することは通常のHDRでは不可能。

そこで、
・通常露出で昼間の景色(太陽付近は露出オーバーで白飛びする)
・太陽撮影用のNDフィルタを通して太陽の形
の二つを別々に撮影し、それらを合成して HDRのようにするロジックを考案しました。

いろいろ試行錯誤の結果、太陽の形をなるべく自然に表現する方法として、各ピクセルについて、
1)太陽の形の画像をグレースケール G(0~255) にする。
  グレースケールの計算方法は G=0.298912*R + 0.586611*G + 0.114478*B
2)風景写真の減衰率を決める。例えば減衰率 d = 0.8 とする
3)風景写真のR,G,Bそれぞれについて、
  変更後の数値 V’ = (d + (1-d) * (G/256) ) * V
という変換を適用して、保存する。

コンセプトは以下の図のようになります。

太陽の形は若干露出を上げて形をくっきり写せば、太陽の箇所だけそのままで、それ以外のピクセルの明るさは指定した減衰率まで下がることによって、相対的に太陽の形を浮かび上がらせます。

アプリ EclipseMixer を作成

この処理を一括して行う為のこのためのアプリを作ったので、Githubに公開しました。
ノーサポートですが、ご自由にお使いください。言語はC#、開発環境はVisualStudio2019です。

使い方

最初にCSVファイルを作り、処理をするファイル名を登録します。
各行に、カンマ区切りで
昼間の風景のファイルパス, 太陽の形のファイルパス, 出力ファイルパス
のセットを登録します。パスはフルパスが良いです。
(CSVの例)
 C:\sample\DSC03290.JPG, C:\sample\DSC03291.JPG, C:\sample\OUT_03290.JPG
 C:\sample\DSC03269.JPG, C:\sample\DSC03270.JPG, C:\sample\OUT_03269.JPG

CSVで指定することで、大量のファイルを連続処理できます。

指示画面

Instruction File に作成したCSVファイルを指定します。
Max Ratio は風景ファイルをどのくらい明るさを落とすかを規定します。0.8以下だと太陽が割とくっきり浮かびあがります。0.9だと太陽の形は見えにくいですが、より自然です。


出力ファイルが存在するとき、処理をスキップするか、上書きするか選べます。

実戦投入

(a) ISO100, f3.5, 1/250(s),ND100,000 →太陽の形取得用
(b) ISO6400, f1.4, 2(s), ND100,000 →昼間風景用
を10秒おきに撮った画像のタイムラプスです。合成時の透過率は85%
残念ながらほぼ曇りでしたが、0:11~0:13のあたりで数コマだけ欠けた太陽が写っていました。

ACUTER OPTICS TRAVERSE をハックする

in English

ACURE OPTICS TRAVERSE がSky-Watcher(R)社のSynScanProで動かせると聞いたので 以前に調査したモータープロトコル がそのまま使えるのでは?と思い調べてみました。

TRAVERSEとSynScanPro間の通信を調べてみると、モータープロトコルの仕様書には記載されていないコマンドが多用されていました。新しいコマンドは最近のSynScanAppバージョンと、最近のAZ-GTiファームウェア間で通信されている「:X」で始まるコマンド群のようです。
仕様書は2021年止まりで以来更新されておらず、Xで始まる送信コマンドの記述はなく、推測するしかありません。
つまり、AZ-GTiを動かしていた方法では全然制御できそうにありません!

トラバースでモータを動かすだけなら簡単!

一方、少なくともTRAVERSEを動かすだけであれば、コマンドはとても単純でした。
赤経と赤緯、スピード0~9、の通信内容を全て調べたところ、非常にシンプルな規則性が判明。

従来のプロトコルでは、1.回転方向セット、2.速度セット、3.動作開始、4.動作終了、と4つコマンドを使う必要がありましたが、トラバースを動かすコマンドは「速度セット」1つのみと超シンプル!

基準となる数字は「12091.5」

恒星時駆動x1.0の速度がどうやら「12091.5」のようです。X0.5なら6046、x8なら96732。これを覚えていてください。(なぜこの数値になるのか、プロトコルが不明なので謎のままですが、とりあえずこの数字でトラバースはうまく動きます)

モーター速度セットコマンド

モーター速度を変更するコマンドはこのような21文字のテキストフォーマットです。
:X1020000000000002F3C
(これに続けて改行コード0x0Dを送るとコマンドが確定します。)
パーツに分解すると以下のようになります。

:X1020000000000002F3C
拡張コマンド?赤経・水平軸=1
赤緯・垂直軸=2
速度設定コマンド?速度設定値

「:X」のあとに赤経か赤緯かで「1」か「2」の1文字、その後「02」、その後16進数表記の16文字で速度指定し、最後は改行記号「0D」を送ればコマンドが確定します。チェックサムもありません。軸番号と速度指定値を差し換えれば、自在に動かせます。

SynScanAppでプラス方向(右ボタン、上ボタン)のとき、速度指定値は次のようになっています。

STEP対恒星時速度速度設定値10進法での値12091.5の何倍
00.5000000000000179E60460.500020676
110000000000002F3C120921.000041351
2800000000000179DC967328
316000000000002F3B819346416
432000000000005E77038692832
56400000000000BCEE077385664
61280000000000179DC11547713128.0000827
7400000000000049CCFA4836602400.0001654
860000000000006EB3767254902600.0001654
980000000000009399F39673203800.0002481

また、反対方向に動く、つまりSynScanAppでマイナス方向(左ボタン、下ボタン)のとき、速度設定値は単純にマイナス値になります。(64ビット整数表現でのマイナス値)

STEP対恒星時速度速度設定値10進法での値12091.5の何倍
0-0.5FFFFFFFFFFFFE862-6046-0.500020676
1-1FFFFFFFFFFFFD0C4-12092-1.000041351
2-8FFFFFFFFFFFE8624-96732-8
3-16FFFFFFFFFFFD0C48-193464-16
4-32FFFFFFFFFFFA1890-386928-32
5-64FFFFFFFFFFF43120-773856-64
6-128FFFFFFFFFFE8623F-1547713-128.0000827
7-400FFFFFFFFFFB63306-4836602-400.0001654
8-600FFFFFFFFFF914C8A-7254902-600.0001654
9-800FFFFFFFFFF6C660D-9673203-800.0002481

そして、モーターの停止は、速度に0をセットするだけ。全く同じ構造です。

STEP対恒星時速度速度設定値10進法での値12091.5の何倍
0000000000000000000

上記の表は、SynScanProアプリで、速度ステップを変えた時の値を拾ったものですが、表にない値でも任意の速度で動かせます。
(赤道儀状に設置して)太陽時駆動、月時駆動も次のようにできるはず。
 恒星時 23:56:04.091 = 86164.091(秒)
 太陽時 24:00:00.000 = 86400.00(秒)
 月時 23:03:39.014 = 83019.014(秒)

太陽時速度=12091.5 * 86164.091 / 86400.00 = 12058.49≒ 12058⇒ 0000000000002F1A
月時速度=12091.5 * 83019.014 / 86400.00 = 11618.34≒ 11618 ⇒ 0000000000002D62

64ビットHEX(16進数表記)の簡単な取り方

64ビット整数表現ですが、Windowsなら電卓アプリで簡単に取れます。
電卓を起動、プログラマ電卓モードにします。
DEC(10進法)を選択して、例えば10進法で数字「-12092」を入力すると、HEX(16進数) のところに 「FFFF FFFF FFFF D0C4」と表示されます。
その後、HEXを選択すると表示が16進表示に変わるので、そのままCtrl+Cで「FFFF FFFF FFFF D0C4」がコピーできます。

TRAVERSEを動かしてみましょう

ネットワークで動かすにはUDP通信で動かしますが、ここでは簡単にシリアル通信でやってみます。
USBA-USBCケーブルでWindowsPCとトラバースを接続します。
トラバースはなんと、PCのUSBポートからの給電のみでも動きます。省エネ!

ここではTeraTermを使っていますが、シリアルターミナルなら何でもよいです。
USBケーブルを接続すると、シリアルCOMポートが一つ追加されていますので、これを選択して接続します。(USB接続なのでボーレートは何でもよいです)
改行コードはCRに設定。見えやすいようにローカルエコーはONにします。


「:X10200000000009399F3」と入力してEnter。赤経軸(水平軸)が800倍速で回転します。
「:X102FFFFFFFFFF6C660D」と入力してEnter。赤経軸(水平軸)が800倍速で逆回転します。いきなり逆回転に設定してもちゃんと減速・停止・加速制御をしてくれます。えらい!
「:X1020000000000000000」と入力してEnter。赤経軸(水平軸)が停止します。

「:X20200000000009399F3」と入力してEnter。赤緯軸(垂直軸)が800倍速で回転します。
「:X202FFFFFFFFFF6C660D」と入力してEnter。赤緯軸(垂直軸)が800倍速で逆回転します。
「:X2020000000000000000」と入力してEnter。赤緯軸(垂直軸)が停止します。

このように下記のオレンジの部分だけを変えれば、自由自在に動かせます。
「:X10200000000009399F3

自作プログラムで制御して、例えばトラバースをタイムラプス用架台にするとか、望遠鏡以外でも何かを乗せて2軸電動架台にするとか、何かと遊べそうです。

2024 Total Solar Eclipse

2024年の皆既日食、忘れてしまう前に覚えていることを書いておこうと思います。

準備編

今年2024年の皆既日食は、2017年の皆既日食に行きそびれた7年前から計画していました。
皆既帯のほぼ中心がナイヤガラの滝を通るのを見つけたので、ぜひナイヤガラの滝と日食を同時にカメラに収めたいと考えました。

https://science.nasa.gov/eclipses/future-eclipses/eclipse-2024/where-when/

(地図NASAのサイトよりhttps://science.nasa.gov/eclipses/future-eclipses/eclipse-2024/where-when/

2018年にホテルを予約するも1年前からしか予約できないとのこと。
1年前の2023/4/7から現地時間で24時を過ぎるごとに毎日予約を試み、滝と日食が同じ方向に見えるホテル「Seneca Niagara」のFall View 部屋を押さえる。
これで「部屋から滝と日食を同時に写すタイムラプス」を仕掛ける計画ができる。

(地図はGoogleMapsの衛星写真より)

プランB

ただ、ナイヤガラの晴天率はそれほどではないので、バックアッププランを考えることに。
ナイヤガラをベースにすることを前提に、飛行機でのアクセスのしやすさを考えると、バックアップ候補地はダラスかインディアナポリス。
インディアナポリスは近いので、遠い方が「保険」になるだろうと、2000km離れたダラス(WACO)の会場を予約。
(※結果的にインディアナポリスが天候に恵まれたようです)

出来上がったプランBは
・ナイヤガラのホテルをベースにする
・天候に関わらずタイムラプスは仕掛ける
・ナイヤガラの天候が悪ければバッファローからダラスに飛行機で日帰り、WACOへ


前日まで

万一飛行機の遅延や欠航があっても日食に間に合うよう、2日前の6日にはバッファロー入りした。
前日、前々日とナイヤガラは雲一つない快晴。このまま晴れてくれれば良かったのだが。。。

ナイヤガラは日食でお祭り騒ぎで、屋台や日食のTシャツの店が並んでて、盛り上がってました。


ナイヤガラの天気予報はあまり良くなかったけれど、ダラスはもっと天気が悪そうな予報だったので、プランBは放棄し、ナイヤガラ一本に賭けることに。
場所はカナダ滝のすぐ横 Terrapin Point。これと皆既日食を一緒に見たい!!

日食当日・ナイヤガラ

朝起きると、前日までの快晴から一転。空は一面の雲。

部屋のカメラ・システムを起動。部屋に残して出かける。
ホテルを早めの9時に出て(部分食は14時ごろスタート)、ベストポジションを陣取る。テレビ局も多数取材に来ている。

しかし、雲は厚い上に、さらに小雨まで降ってくる。
7年越しの「ナイヤガラで皆既日食」へ後ろ髪ひかれる私とは対照的に、一緒に来ている友人がWindyをメインに天気予測をみて、皆既時刻に「雲のない部分」が通過する場所を発見。
彼に背中を押されて移動することにし、当日にしてプランCが爆誕。(結果的にこれが吉と出る!)

プランC:ペンシルバニア州エリー、シェーズ・ビーチ

私が運転中も、友人は刻一刻と変換する雲予測や天気予報を見て、最も可能性の高い場所、ペンシルバニア州、エリー湖湖畔にある Shades Beach Parkに設定。
ナイヤガラからは約180km、2時間ほどの距離。プランBの為レンタカーは借りっぱなしだったのが良かった。

やっと到着した目的地だが、駐車場に入る道路が封鎖されている!「満車」らしい。
セキュリティガードの女性に「近くで車停めて、日食をみれるような広い駐車場とか、無い?」と聞き、スマホで場所を探してモタモタしていると、なんと1台出ていく車が!
そしてセキュリティガードさんが「1台入れるよ!」と!!!

この時点で部分食が始まるまで15分も無かった。

車を停め、ビーチに出て場所を確保。360度動画だけセット・放置。
初めての日食は肉眼と体で体感することを目的とした。

そうするとSV-Bonyの望遠鏡を持った天文ファンと思われる3人組が隣にやってきて、望遠鏡とカメラのセッティングを始めた。
「あなたたちも天文ファン?」「日本から来た」「ニューヨークから来た」「皆既は初めて?私らも!」
と盛り上がりました。
彼らも天気予報をにらめっこして、この場所が「Best Possibility」ということでギリギリにたどり着いたらしい。同じやねぇ、、と。

部分食スタート

近くにいる子供が”It’s started!”と叫ぶ。
まだ雲が残っている時に部分食がスタート。
ただ、雲の流れる方向を考えると、このあと雲の無い部分が来ることが予測できた。
大きい黒点が月に隠れたあたりで、上空の雲が切れて、歓声が上がる。このままもってくれ。

今回、3種類の日食メガネを数多く持って行った。
見える色、明るさ、シャープさがそれぞれ違ったり、眼視では最もシャープなものがスマホで写すとにじんだり、逆に眼視はあまりシャープじゃないけどスマホで綺麗に撮れるものとか、部分食の間はいろいろ試して興味深かった。地元の親子がまともな日食眼鏡を持ってなかったので、一家全員に予備をあげたりした。

皆既近くになって少し薄雲が通り過ぎることがあったが、基本的には空はクリア。
気温が急に下がり、鳥が鳴きだし、徐々に太陽の明るさが落ちて、日食グラス越しにはほとんど見えなくなっても、まだ直視するには眩しい。

皆既

が、ダイヤモンドリングの後、一転して「夜」に。金星も見える。残念ながら木星と火星は雲の中だった。コロナもプロミネンスも肉眼で見えた!

しかし、一度歓声を上げた後は、何かに圧倒されて声にならない。
変な例えだけど、真っ黒い太陽は「圧倒的な静寂」なのに「ものすごい音圧」があるように感じた。
いや、これは言葉でも映像でも説明できない。体験してみて、としか言えない。。。

我に返ってスマホで数枚だけ写真を撮った以外、全身で皆既日食を感じていました。

皆既おわり

皆既が終わって天文ファン同士でハグ!知らない土地で天文ファン同士、隣で観測できたことがとても嬉しかった


夜、ナイヤガラに戻ったら、快晴でした。
ホントに日食の間だけ曇ってた様子。でもお祭り騒ぎで滝では花火大会とドローンショーをやってました。
そして、日食の祝杯はやっぱり「コロナ」!

こちらは部屋に仕掛けていたタイムラプス。皆既時に真っ暗になったのはわかるが、ほぼ雲に覆われている。エリーに移動して正解でした。

帰国

翌9日、バッファローからJFK-羽田-経由で大阪へ。5泊7日の弾丸ツアーでした。
しかし、いくら映像を見せても、言葉や文字で語っても、この体験を100%伝えるのは不可能と思います。体験出来て良かった!!

【番外編:盗難対策】

経由地ニューヨークでは、高いホテルを取らないと盗難リスクがあるということで、今回は全行程、3つ星以上のホテルにしました。物価もドルも高い!

ナイヤガラでは部屋にタイムラプスカメラと、スティックPCを残していくので、徹底的に盗難対策
・カメラ、スティックPC、スーツケースは部屋の固定物にセキュリティ・ワイヤーを固定。これでワイヤーを切らない限り持っていけない。
・部屋には「ルームメイクお断り、ライブ中継中」の張り紙をあちこちに。部屋を入ってすぐの所には、チップも置いておく。
・人間を認識して自動追尾するWEB監視カメラを設置。(amazonで3000円くらいで売ってた。)近くに人が来るとカメラが動いて顔の方を向くので、抑止力にはなるかと。
また、人間を検知するとメールが飛んできて、スマホで映像を確認、スピーカーから話しかけられる。
これを目立つ場所にどんとおく
・カメラ設置エリア周辺に「三角コーン」や「工事用の黄色と黒のシマシマテープ」を貼って、物々しい雰囲気に

三脚の位置がズレても困るので、万一ルームメイクさんが入って来ても絶対に触るのを躊躇しそうなようにしておきました(笑)

[28BYJ48]ステッピングモータ用固定プレートを作りました

English

フォーカサーの自作などでポピュラーなのは「28BYJ48」という5Vで動く減速機付き小型ステッピングモーター。いろんなサイトで格安で入手可能です。ボード付きで売ってることも多いです。ArduinoやRASPBERRY-piなどのマイコン工作でもおなじみです。

フォーカサーでも作ってみようかと、モーターと望遠鏡の固定に便利なようにアルミ板の固定プレートを作りました。

ポイント1.
ドライバー基盤付で購入したときについてくる基盤「X113647 Stepper Motor Driver Board」もスペーサーで固定できるよう、基盤と同じ穴間隔でスペーサー用穴を開けています。


ポイント2.
ホームセンターで売っているような安いL字アングルプレートなどで固定できるよう、センターにM5ネジ穴と、サイド2箇所に5mmスロットの汎用穴を開けています。

ポイント3.
某超メジャーフォーカサー取付穴と同じ位置にM4のネジ穴を開けてますので、流通している各種鏡筒用の取付金具が流用できるかもしれません。(モーターを固定する金具、ネジが0.5㎜ほどはみ出しますので、100%フィットするとは言えません)

例によって、多めに作って単価を下げました。他にも欲しい人がいるかな?
ヤフオクに出しました。欲しい人はこちらから。

wifi SD Watch

WiFi付SDカードから画像をPCに自動ダウンロードするアプリです。

PCとの接続機能が乏しいデジタル一眼レフカメラで、撮影するたびにPCのローカルフォルダへ画像をダウンロードするだけの単機能アプリです。

SharpCapにてライブスタックするために作りました。

ソースとインストーラ

githubにてオープンソースで公開しました。また、インストーラはこちらにあります。

注意:このインストーラはいわゆる自己署名証明なのでセキュリティの警告が出ます。

対応しているwifiカード

現在、対応しているカードは2機種のみです。共に技適ありの製品です。
1. ezShare wifi SDアダプタ (型番:ES-WiFiSD-ADP)
こちらはアダプタなので、別途マイクロSDカードを買って挿して使います。
※同じezShareブランドでもアダプタ型でないSDカード型のものは、このアプリでは使えません。
現在販売中です。オススメですが、このカードのIPアドレスが 192.168.4.1 になるため、他の機器で192.168.4 のネットワーク機器が混在するときは注意が必要です。
2.東芝FlashAir
既に販売終了しており、中古市場でかなり高値が付いています。PCからFlashAirを経由して他のWifiに接続する、専用ツールをインストールしてExplorerでファイルを操作する、など多機能ですが、コストパフォーマンス的には難しいでしょう。

使い方

  1. ezShareかFlashAirかを選択します。
  2. ダウンロードするフォルダを指定します。
  3. STARTを押します。

 4. 開始に先立って、ダウンロードフォルダ内のファイルをすべて削除するか、確認があります。
   はい:ダウンロードフォルダ内をすべて削除して、ダウンロードへ進みます。
   いいえ:削除はせずにダウンロードへ進みます。
   キャンセル:処理を中止します。

 5. 下記のメッセージで一旦停止します。SharpCapの「フォルダ・モニタ・カメラ」を使っている場合は、ライブスタックをリスタートしてください。その後、OKを押すとダウンロードが始まります。

処理のルール

  1. 一定時間(0.5 秒)おきにSDカードを監視し、新しい画像フ
    ァイルが出来ているか確認します。
  2. 新しいファイルがあれば、ダウンロードフォルダへダウンロードします。
  3. ダウンロード対象は「見に行った時点での最新のもの1つのみ」です。
    ※Wifiの接続不良等で見に行くのが遅れた場合、ダウンロード対象から抜けることがあります。

※「一番新しいファイル」の定義
デジタルカメラのデータフォーマットの命名規則で「一番新しいフォルダ」から「一番新しいファイル」を探します。
一番新しいフォルダ:DICM/ フォルダ以下でフォルダ名の先頭3桁の数字000~999までが連番
一番新しいファイル:各フォルダ下でファイル名の下4桁0000~9999が連番

 4. ダウンロードするのは JPGファイルのみです。RawファイルとJPGファイルの両方を保存する機能を使うと、Rawファイルで撮影用のファイルを保存しながらJPGファイルのライブスタックで状況を確認する、ということもできます。

テザー撮影できないカメラでテザー撮影する

ローエンドカメラには「テザー撮影」機能などついていない

前回の投稿「SharpCap非対応のデジカメで電子観望をする!」で、デジカメの撮影画像をPCに取り込むことができれば、SharpCap非対応のデジカメでもライブスタックによる電子観望ができることが分かりました。
「テザー撮影」とは、USBケーブルやWifiなどでデジカメとPC/スマホ/タブレットを接続して、リアルタイムで表示しながら撮影する機能です。さて、最近の機種だと普通にできそうですが、自分も持っている「SonyNEX-3N」はローエンド機で、そんな機能はありません。USB接続すると単にPCから見たストレージになり、本体側は撮影すらできなくなります。全くテザー撮影はできません。せめてWifiでもあれば。。。。??

そこで思いついたのが Wifi機能付きSDカード

一時、EyeFi という商品が流行ってました。今はデジカメ自体がWifi内蔵も多くて、それほど売られてない。
早速、いくつかのWifi付SDカードを入手しようと思います。こういう時は「セルフ人柱」。
電子観望に使う前提で何種類か試してみました。※どれも技適が付いてますね。

・LZeal ezShare  SDアダプタ型のもの。使えた!
・LZeal ezShare  32GBのもの GUI以外のアクセスがなく使えない!
・東芝 FlashAir (既に販売終了品かつ、高額で流通中。)
・EyeFi mobi (既に販売終了品:中古で買ったがアクティベーションコードが無く断念(泣))
・メーカー不明 (未到着なので、到着したら情報を更新します)

結論から言うと、現在のところ想定している用途に使えたのは
ezShare Wi-Fi機能搭載 SDアダプター microSDHC(8GB-32GB)サポート ES-WiFiSD-ADP
の一択のみでした。

「ezSh@re SDカードアダプタ」

同じメーカーですが、今回の使用目的にはSDカード型はNGでした。
アダプタ型が使えたのは嬉しい偶然です。こちらならSDカードの寿命を気にする必要がないです。

技適もちゃんとあります。

注意点としては16GB以下のカードを推奨です。(32BGだと動かないというレビューがありました)
私はこの16GBのカードで動きを確認しています。

さて、Wifi SDカードには、「撮影したファイルを自動でPC等へ転送」してくれる機能を期待していたが、使ってみると
・ブラウザを開く
・選んでダウンロードする
という機能しかありません。
しかも、ブラウザを更新しないと、リストが更新されないことも分かる。
図を書いてみたけど、赤矢印のところは「手動で操作」しなければならない。

赤矢印のところは「手動で操作」しなければならない

手動部分を自動化するWindowsアプリ「wifi SD Watch」を開発

要するに上の図の赤矢印のところ、

  • ブラウザに表示されているリストを定期的に更新・監視する
  • 新しいファイルが追加されていたら指定フォルダにダウンロードする

だけの機能があれば、オートメーションは完成するはず。
SharpCapのクセを前提に

  • 対象フォルダ内のファイルの全削除
  • OKボタンを押すまで待機(その間にライブスタックを開始/リセットする)
  • SDカード内の「最新の画像1枚のみ」をダウンロード。(既にあれば何もしない)

という機能も欲しい。探してもないだろうし、作った方が早い。
と言う訳で「wifi SD Watch」というアプリを作りました。

手作り感満載の単機能のアプリ

スタートを押すと、「フォルダモニターカメラ」のフォルダ内を全削除します。

はい:全削除して実行、 いいえ:削除せずに実行、 キャンセル:実行中止

先にライブスタックを開始、またはリセットする必要があるので、OKボタンを表示して待機します。
SharpCapでライブスタックをリセットしたら、OKを押して処理を続行します。

その後、新しい写真があるか0.5秒毎にチェックし、あればダウンロードします。

こんな動きです。

wifiへのアクセスが途切れた時は表示が点滅します。Wifi接続が復活すれば続行しますが、常に「その時の最新の写真」しか持ってこないので、接続が切れている間の写真はスキップします。

Wifi でネットワークエラーが起きた場合。

※ 現在は ezShare のアダプタのみ対応しています。下記にキャプチャを載せましたが、SDカード一体型は内部フォルダに直接アクセスできません。ブラウザから人間が操作するのであれば問題ないですが、プログラムからはアクセスできませんでした。

SDアダプタ型のUI画面。 disk_list メニューがあり、ここから、フォルダ構造にアクセスできる
SDカード一体型のUI画面。disk_list メニューもなく、内部への直接アクセスもトップ画面に戻される


近日中にオープンソース(MITライセンス)で公開しますので、そのまま使うなり、改造するなり、ご自由にお使いください。

SkyWatcherマウントをWifiで使っている方に注意

もう一つ、ez Sh@reは Wifi親機です。SSIDの変更はできますが、子機にはなれません。
さらに、親機としてのIPアドレスが 192.168.4.1 に固定されています
このアドレス、AZ-GTi をWifi親機にしたときのIPアドレスと全く同じなので、Wifiアダプタを2つ付けて両方と通信する、ということが出来なくなります。AZ-GTi とは有線接続になってしまいます。(もしくはAZGTiを子機モードで運用するか。)心当たりのある方はご注意ください。

東芝 FlashAir(2/6追記)

中古で東芝FlashAirを入試しました。これは既に販売終了している製品なので、ヤフオク等でかなり高額で出回っています。

こちらは専用アプリをインストールすると、エクスプローラでSDカードの中身が見えるようになります。(ネットワーク上のフォルダ扱い)
ただ、、、、F5更新しないと一覧がアップデートされないので、直接SharpCapのフォルダー・モニター・カメラで使うのは難しそうです。(こちらの方が自作ソフトを作るのは簡単そうです)

あと、専用アプリを使うとSSID、パスワードの再設定もできるので親切です。
もう売ってなくて、ヤフオク等で高額で取引されてるのが残念ですね。

EyeFi (2/6追記)

こちらも販売終了商品です。ヤフオク等で中古品を買うときは必ずアクティベーションコードが付いているものを入手するようにしてください。
※ EyeFi は「アクティベーションコード」が無いと、どうもにもなりません。SSIDはずっと見えているのにWifi接続ができない、ただのカードです。。。。