SonotaCo.JP

[takeda]

takedaです。
何度も挑戦して，やっと一眼デジタルカメラでカラーのスプライト撮影に成功しました。赤い色をしています。

撮影したスプライトは，2007/11/12 19:57 に茨城県鉾田市から東南東方向です。
フジファインピクスS5Proにシグマ28mmF1.8を付けて開放，ISO1600で9秒露出で写しました。
以下の画像は面積が8分の1程度に画面をトリミングしたもので，レベル補正しました。
http://www.skies.jp/2007Y12S.jpg
また，同じ場所でその時WAT100Nに8mmF0.8で撮影したものを以下に入れました。
http://www.skies.jp/UFOCaY12.jpg

2本のスプライトのうち，明るい右側だけが写真に写っています。また，星の明るさと比べても暗いスプライトのようで，肉眼では気が付きませんでした。
この感じだと，空の暗い場所でないと写真に写すのは難しいように思えます。

[SonotaCo]

これは、本当に凄いものですね。
デジカメでのカラースプライト撮影というのは、海外では英語会議室に書き込まれているLightningWizard氏のものがありますが、国内では初めてではないでしょうか。

発生位置は千葉県沖でしょうか。残念ながら東南東の低空は私のカメラの死角で、私の所では同時観測できていません。同夜は3時ごろにもっと北のものが撮れているだけでした。前夜に東京を抜けた雷活動ともなう前線の活動が残ってものだと思います。

恒星との明るさの関係を見せて頂いて、私の所で過去何万ショットも撮って全然映らなかったことが頷けました。
これは努力の賜物で、本当に貴重な記録だと思います、素晴らしいです。

可能なら下部の雷光との明るさの関係も見てみたいです。

[ITO]

Takeda さん、これは快挙ですね．おめでとうございます！！
こちらでも今まで何回もトライしましたが、残念ながらデジカメではスプライトは写りませんでした．やはり東京のような空が明るい場所では難しいのでは．．と思っていましたが、この映像を見て納得しました．

１１月１２〜１３日の夜はこちらからでも次の１４イベントがキャプチャー出来ました．
　19:56:58　　22:31:20　　22:55:17　　23:00:17　　23:08:59　　23:15:12
　00:00:38　　00:23:59　　01:00:52　　01:51:30　　02:03:47　　02:40:51
　02:49:07　　02:55:55

いずれもスプライト／エルブスも東京からみて東〜東南の方角で、房総半島の東〜東南海域で発生したものと推測されます．

Takeda さんの映像は 19:57:06 で、こちらでは 19:56:58．約７秒の差ですが、形も結構似ています．ＰＣの時計は正確でしたか？　同時だといいのですが．．．
（このスプライトの映像を掲載します）
ITO

[ITO]

2007.11. 12 19:56:58 のスプライトの発生推定位置（UFOAnalyzer v2.xxの出力画面）を掲載します．観測拠点から約 480 km と出ました．かなり遠距離のスプライトでした．
ITO

[takeda]

SonotaCoさん，ITOさん，ありがとうございます。

撮影地は東方向が真っ暗な海で，そのような場所でないとデジカメの撮影は難しいようですね。
PCの時計はあまり正確でなかったので，ITOさんの画像と同じスプライトと思います。当日は車で1.5時間かけて撮影に出かけ，頻繁に雷光が見えるので，かなり急いでセッティングしていました。

約 480 km とのことで，もっと近い落雷なら雷光やスプライトがもっと明るく写ると思います。
ISO1600で28mmF1.8のレンズで数秒の露出で写るということが確認できたので，また挑戦します。

[SonotaCo]

先日のブルージェット多発を受けて、スプライトやブルージェットをカラーで鮮明に捕らえたい という気持ちがまた強くなってきました。
で、「なんでも談話室」の方に少し書き始めたのですが、やはりTLEの話なので、このトピックに引越してきました。

TLEをカラーで撮るには、ビデオカメラ、EM-CCDビデオカメラ、天体用冷却CCDカメラ、デジタル1眼レフカメラ、II付きカラーカメラなど各種の候補があると思います。
II付きカラーカメラが最も可能性が高く、実用製品もあるのですが、500万円程度なので、普通の人は使えないと思います。
先日ITOさんがジェットの撮影に成功したEM-CCDのビデオカメラを含めて、現状のカラービデオカメラは解像度がNTSCレベルで、鮮明と言うにはやはり物足りないような気がしています。
逆に高解像のカラービデオカメラは、II付き以外は未だ感度が決定的に足りません。
天体用冷却CCDカメラは、解像度は申し分ないのですが、普通はそのノイズの少なさを活かして露光時間を延ばして感度を稼ぐために高速の過渡現象を記録するには不向きで、1枚ごとの画像の転送時間も長く、TLE撮影は難しいように思います。
と、残るは、デジタル1眼レフカメラです。

最近のデジタル1眼レフは高感度化が進んでいます。2008年9月上旬に判明している最新機種は以下となっています。
Nikon D700 は FXフォーマット 36.0x23.9mm に 4256x2832 pixel, セルピッチ8.6μm, セルサイズ 約73μm^2 最高感度 ISO 25600
Nikon D90 は DXフォーマット 23.6x15.8mm に 4288x2848 pixel, セルピッチ 5.5μm, セルサイズ 約30μm^2 最高感度 ISO 6400
Canon 50D, 22.3x14.9mm, 4752x3168pix, 4.7μm, 22μm^2, iso 12800
D90 は 1280x720p 24fps の動画が5分まで撮れます。
さらに、9月下旬のフォトキナ2008では キャノンの新型やソニーのフラグシップ機の登場が噂されています。
また将来の話で言えば、ソニーが裏面受光CCD開発の発表をしており、さらなる高感度化も期待されています。

で少しやる気になって、ちょっと調べてみた所、D90は連射がどうやっても100枚で一旦止まってしまうという仕様上の制限があることが分りました。
一方CanonはCFへの書き込み速度さえ間に合えばメディア一杯まで連射できます。
D700ではインターバルタイマ機能というのが内臓されていて、インターバル毎に連射する枚数も指定できるので、
これを使うと秒数コマの連射を8000枚程度までほぼ連続させることができます。

となると、とりあえずの本命はD700でしょうか。もう少し調べてみたいと思います。

[SonotaCo]

さっそく、D700を調達(?)して、まずは大雑把に感度を調べてみました。
以下は9日21時の東京の南西の空です。月と木星が目立っています。
最初の画像は、Tokyo1 S6 のWatec 902H2U + 6mm F0.8 の様子です。あ、流星が流れています。
背景の明るさがこれと同じ程度になるのは、D700では ISO6400で F2.8, 1/6秒 (= EV -0.4)でした。 これが 2枚目です。
(つまりWatec は F0.8, 1/60秒でほぼ同じ明るさとすると Watec をスチルカメラと見たときの ISO は 5300 程度に相当しているようです
.... 以前の計算と違うような? 月が入って、感度が落ちているかもしれません。ちょっと自身ないです)

で、D700のISO感度毎のノイズを見てみました。2枚目の白枠部分に原画では4等星が2つ映っており、その部分をピクセル等倍で ISO毎に並べたのが3枚目です。
ちょっと三脚がヤワで カメラが ぶれてますが、白い点を見ずに、背景のノイズを見てくださいね 。カメラの設定は、高感度ノイズ除去:標準 状態です。

噂どおり、D700 は さすがフルサイズフォーマット、ISO6400 で結構いけます。目的によりますが、TLE用としては常用しても全然問題ない感じです。
先日ジェットが発生した時は、この位か、もっと明るい状況だったので、ISO3200でも行けるかもしれません。非常用としてISO25600まであることを考えれば、感度は充分余裕があると思いました 。

となると、うまく連射できればかなり綺麗に撮れるかも と思ってしまいます。
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9/17 追記
Canon の Eos 5DmkII が発表になりました。発売は11月とのことです。
5D mkII CCDサイズ36x24mm, 5616x3744pixel, セルピッチ6.4μm セルサイズ41μm^2, 最高ISO 25600
30fps,1280x1080のフルハイビジョン動画が 4GBで12分まで撮れるそうです。
動画の露出はオートで、ISOは最高3200まで自動選択されるそうです。
..... これもTLE が綺麗に撮れる可能性がありそうですね。
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D700で少し遊んでいますが、連射ではミラーアップができず、ミラー動作音がうるさいです。 インターバルタイマーを併用するとカード一杯までの連射はできるのですが、時々タイミングがあわず、少し間があきます。
1/3秒シャッターでは露光時間と隙間が平均して6割4割り程度です。毎回の露光時間を長くすれば比率は改善しますが、ISO6400では東京の夜空が明るすぎる場合が多く、絞るかISOを下げるかという勿体無い話になります。
逆に言えば、空が暗いほど撮影成功確率が上がることになります。

[SonotaCo]

デジカメでTLE撮影を考えると、やはり スペクトル感度が気になります。
天体用には赤外カットフィルターを外す改造をする方もいらっしゃいますし、CanonのD20a のように赤外側の特性を伸ばしたカメラも存在します。
Nikon D700 は Nikon製CMOSイメージセンサーを搭載しているわけですが、その分光感度や使用している赤外カットフィルターの特性等は公開されていません。
で、やはり気になるので、大雑把に調べてみました。
方法は、以下のトピックで昔コンパクトデジカメでやったのと同じ方法で、500lpmの透過型回折格子を使って太陽光を撮り、主要暗線の位置から大雑把な撮影可能範囲を求めるというものです。
http://sonotaco.jp/forum/viewtopic.php?t=492
結果は、以下のように およそ 410nmから670nm程度までは何とか写るようです。
スリットの幅が広く、分解能が悪くてすみません。スリットをちゃんとすれば、もっとシャープに撮れると思います。
コンパクトデジカメと比べると、Hα線がよりはっきり出ていて、赤外側の感度がやや伸びているように思いました。
これなら、スプライトもまずまず撮れるのではと思いました。

[SonotaCo]

デジタル1眼レフカメラでスプライトの鮮明な撮りたいとトライしていますが、
どうも、東京では極めて難しいことが分かってきました。

原因は、夜空の明るさです。
スプライトは ISO1600 F1.8程度で映ると言われています。
スプライトは一瞬の現象なのでシャッター速度はスプライトが写る明るさには関係ありません。
シャッター速度が遅いと背景が明るくなり、スプライトとのコントラストが減りますが、連射する場合に同じトータル時間なら撮影枚数が少なくて済み、ミラーの上げ下げ回数が減るのでコマ間に発生して撮り逃す確率を減らすことができます。
一方、シャッター速度が速いと背景が暗くなるのでスプライトとのコントラストが上がるので、もし撮れた場合にはより鮮明な写真が期待できます。しかし、その場合には撮影枚数は増え、コマ間の時間の割合も大きくなってきます。

で、シャッター速度はどこまで早くできるでしょう。
1眼レフの場合、D700でもミラー上げ下げ時間が1/6秒程あります。
1/3秒シャッターだと、これに1/6秒加えた 1/2秒間隔で連射できることになります。
これ以上シャッター速度を上げるのは正味の撮影時間の比率が減るので、適切ではありません。

つぎに、シャッター速度を 1/3秒として、東京の夜空で、どこまで感度を上げることができるでしょうか。
で、東京としてはほぼ最高の透明度で月のない昨日、今日とトライしてみました。
結果、背景が明るくなり過ぎない露光の限界は 50mmレンズで ISO 3200, F4 1/3秒 でした。 ... ISO 1600 F1.8より1絞り以上暗くしないといけません
ISOも絞りももっと明るくできるのに、東京の夜空では 感度を落とさないといけないわけです。 以下の1枚目の画像は、Nikon D700 + 50mm ISO3200 F4 ,1/3秒 で撮影した 11/21 18時の東京の北東の夜空です。日没から1時間以上たっていて、夜半前はずっとこの位の明るさです。
2枚目はこの時刻に発生した雷光をWAT100N + CBC12mmF0.8 が捉えたものです。
同じ雷光を捉えたD700の画像が3枚目です。(並べてみると、ちゃんとピンクに明るくはなっています)
WATECであんなに明るい雷光が、D700ではわずかに明るくしか撮れません。
もちろんシャッター時間をもっと短くして、運よく雷光が入ればもっと明度差は出るのですが.......

たぶん、これでも明るいスプライトが視野に入ればなんとか見える可能性もあると思いますが、実際にやってみるととても難しいです。今日は1度だけ視野内で発生したものがあったのですが、その時はたまたまメモリカードの交換中でした

というわけで、とりあえず、敗北です。
ただ、雷光はピンクに写るということが分ったことは、ちょっと嬉しかったです。
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諦めてこれを書いていたら、その間にさっまで撮っていた視野で大きなスプライトが2つも発生していました。ざ、残念。
再開して、あと1時間粘ってみることにします。
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連射のシャッター音が近所迷惑になりかねないので、23時に止めたところ、23時07分にこの視野で巨大で明るいスプライトがでました 。
魚釣りで、「のがした魚は大きい」といいますが、自然相手に運、不運がある点、スプライト観測は魚釣りに似ています
ちなみに、逃したのはこちらの最後のもの
http://sonotaco.jp/forum/viewtopic.php?p=15872#15872
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デジタル1眼レフに、次の機能が付けばいいと思ったので、メモしておきます。
1. フォーカスも露出もマニュアルの場合にはミラーが動かないライブビューとし、コマ間の隙間が殆どないメディア書き込み速度限界の高速連射ができる。
2. 記録する明度レベルの上限と下限を指定できる(ヒストグラム上で記録範囲を指定する感じで、A/D変換時に捨てるビットを活かす)
3. 低解像度記録指定時にはISOを上げることができるようにする。4画素を1画素として記録する際には感度を4倍に上げられるようにするということです。
1,3 はコンパクトデジカメで既に実現されているので、やればできると思うのですが....