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望遠TV観測
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投稿者 メッセージ
前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Sun Oct 27, 2019 10:26 pm    記事の件名: 望遠TV観測 引用付きで返信

宮崎の前田です。

暗い流星(群、散在)の統計と、流星を拡大して見るとどう見えるのかあたりを
知りたくて、望遠レンズで流星を狙ってみたいと思います。

まずは、手持ちの200mm+α7sでどのくらい撮れるかやってみます。
400mmでもできれば、観測して見たいと思っています。
望遠レンズでの観測はI.I.時代に少しやったのですが、解析も追いつかずに
やり残していることがいくつかあります。

また、最近の話題の平行流星も流星を拡大して見ると、意外にたくさん見つからないかなとか、夢想しています。

下の画像は、FHDで撮ったもので、fovhが10.46度、仰角48度を向けたもの。
原画では1ピクセルは23mに相当しています。
UFOAにある10等までの星はほぼ全部写っています。

SonotaCoさんへ
UFOAnalyzerで計算される流星の光度は、フレーム間で引き算してピクセルの
積分値から求めてあるので、このように非常に長く伸びても大丈夫でしたよね?

藤原さんは、この200mmで結構観測されてると思うので、いろいろ教えて下さい。



M20191022_232645_JPMZ1_HTP50p.jpg
 説明:
CanonEF200mmF1.8 +Sigma MC-11 +SONY α7s
ISO 64000, 1/30s, 1860 x 1080 59.94p (画像内の表示は間違っています)
1.5等、0.334秒、av 26.29度 ORI
50%縮小
 ファイルサイズ:  23.62 KB
 閲覧数:  827 回

M20191022_232645_JPMZ1_HTP50p.jpg


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SonotaCo
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登録日: 2004.08.07
記事: 10019
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Mon Oct 28, 2019 7:49 am    記事の件名: Re: 望遠TV観測 引用付きで返信

前田 wrote:

SonotaCoさんへ
UFOAnalyzerで計算される流星の光度は、フレーム間で引き算してピクセルの
積分値から求めてあるので、このように非常に長く伸びても大丈夫でしたよね?

おっしゃる通り、大丈夫の筈です。
望遠だとこれまで知られていない 暗い流星が捉えられる可能性もあると思います。興味深いです。
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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Mon Oct 28, 2019 10:26 pm    記事の件名: 引用付きで返信

前田です。
SonotaCoさん、ありがとうございます。

星は、暗い星まで写っているのですが、流星は長く伸びる分明るく計測されてしまい、
結局本当に暗い流星はあまり写らない感じがしています。角速度の小さな流星が暗い流星
となるはずですが、そのためには、(散在でも)輻射点の近くを観測するか、まれにしか現れない極低速の流星を観測する必要があり、
そのような流星を捕らえる確率が低くなってしまうのかなと、思いました。

非常に角速度の小さな人工衛星は、星と同じくらい暗いものが写るようです。

これから、観測で分かってくるとおもいます。
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SonotaCo
Site Admin


登録日: 2004.08.07
記事: 10019
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Tue Oct 29, 2019 7:29 am    記事の件名: 引用付きで返信

Quote:
流星は長く伸びる分明るく計測されてしまい、
結局本当に暗い流星はあまり写らない感じがしています。

変化量の総和で計算してるので、飽和の問題が無ければ形によらず一定になると思いまが、
長くひきのばされてこの程度の明るさがあると これが短く集積された場合、そちらでは飽和して暗く計算されている ということではないかと思います。
長く引き伸ばされ方が飽和しくにいので、測定の精度が上がる という少し意外な状況だと思います。
新しいことは 色々勉強になります。続報期待しています。
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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Tue Oct 29, 2019 9:27 pm    記事の件名: 引用付きで返信

前田です。
SonotaCoさんの言われる通りです。
>飽和の問題が無ければ形によらず一定になる
表現が悪かったです。その通りと思います。
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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Tue Oct 29, 2019 10:28 pm    記事の件名: レンズによる比較 引用付きで返信

前田です。
まだ、晴れた日が1日しかないのですが、データがないと面白くないので、
不十分を承知で上げておきます。

いつものワテック6mmと200mmの比較です。チップサイズがかなり違うので
焦点距離だけで書くと誤解を与えそうですが、以下、略記します。

下図の画像は両視野を重ねたものです。
流星は、この日(10月22/23)唯一撮れた同じ流星です。
これが、6mmでは1.2等 0.133s 15.88 deg/s
200mmでは、1.14等 0.234 s 6.26 deg/s
とAnalyzerで計算されていました。明るさはよく一致していました。200mmでは完全に飽和していたので、たまたまかもしれません。もう少したくさん例が必要です。
継続時間と角速度はおかしいので、計算のlogファイルを見ると、200mmの方がおかしいようです。今は、まだ問題よいですが、将来問題です。短痕のせいでおかしくなったと思われます。

各カメラの光度分布のグラフを示します。
6mmレンズでは、マスクされた最微光星は4.4等、200mmでは、8.7等(先に10等までマスクされているは、間違いでした、すみません)を考えると、200mmの流星の写りが悪すぎます。合計(群+散在)では、6mmは31個、200mmは12個でした。これが、7等星ぐらいまで写ると、6mmより多くの流星が捕らえられそうなのですが。

考えられる1つの原因は、ノイズが大きいためDitect Levelが上がってしまっている(100以上)ので、暗い流星を検知できない設定になっていることが考えられます。
この日の感度はISO64000 でした。
このあたりは、これから、観測設定を詰めていきたいと思います。



M20191023_030225_JPMZ01_S1_HT.jpg
 説明:
Watech(1/2inch) + 6mm と α7s(35x24mm)+200mm の視野の比較
赤い方がα7sです
 ファイルサイズ:  154.84 KB
 閲覧数:  746 回

M20191023_030225_JPMZ01_S1_HT.jpg



6mmvs200mm.jpg
 説明:
10月22/23日の群と散在合わせた各カメラで撮れた光度分布
 ファイルサイズ:  10.51 KB
 閲覧数:  746 回

6mmvs200mm.jpg



M20191023_030225_JPMZ01_S1.PNG
 説明:
6mm レンズの角速度解析結果
正常です。
 ファイルサイズ:  22.1 KB
 閲覧数:  746 回

M20191023_030225_JPMZ01_S1.PNG



M20191023_030225_JPMZ1_HT.PNG
 説明:
200mm レンズの角速度解析結果
同じフレームが何度も計算されて、おかしいです。
動画を見ると、明らかに短痕が残っているのでおかしくなったと思われます。
継続時間も3フレームしか写っていないので、もっと短くなるはずです。
 ファイルサイズ:  44.8 KB
 閲覧数:  746 回

M20191023_030225_JPMZ1_HT.PNG


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上田昌良



登録日: 2005.02.07
記事: 2425
所在地: 大阪府

記事日時: Wed Oct 30, 2019 4:36 am    記事の件名: Re:レンズによる比較 引用付きで返信

200mm+α7sで暗い流星を捉えておられること、たいへん興味があります。
現段階でこのシステムで4等、5等の流星がキャッチできているのですね。暗い流星による新たな発見を期待します。
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藤原康徳



登録日: 2004.08.10
記事: 861
所在地: 大阪市淀川区

記事日時: Thu Oct 31, 2019 5:28 pm    記事の件名: 10月りゅう座流星群(ジャコビニ流星群) 引用付きで返信

藤原康徳です。

前田さん、たいへん興味深いレポートありがとうございます。

先日10月8日は予定通りにはいかなかったのですが、自宅屋上でα7s・200mm F1.8で観測しました。UFOCaptureHD2でのフルハイビジョン60p観測です。

当日は日没時はほぼ曇りで少しづつ晴れ間が出てきたのですが雲が絶えず流れているような空で観測条件は良くなかったです。ただ透明度はよかったと思います。
雲のせいで200mmの観測視野が定まらずで(当初は輻射点を入れる予定)、また使用した三脚が小型で頼りなかったこともあり見切り発車で北西方向の仰角60度程度?観測を始めました。

19時から05時までの観測で流星数は66個でした。10月りゅう座流星群(ジャコビニ流星群)の可能性のある流星は4個でした(光度は、5.0, 5.4, 4.7, 6.9)。23時37分21秒出現の一番明るかった群流星?のピークホールド画像をしまします。
ステラナビゲーターで調べた流星近辺の恒星の光度を参考に着けています。9.5等程度まで見えます。動画では8.5等は見えている感じです。静止画でも8等は確認できます。

光度測定の話は難しいのですが、とりあえずの結果は次の通りです。

光度  2  3  4  5  6  7
DRA  0  0   0  3  0   1
STA  0   0   3   3  0  0
NTA  0  0   1  1  0  0
ORI  1  3    2  0  0  0
SPO  2   8  17  9  10  2
合計  3  11  23 16 10  3

DRAを除いて群判定と光度測定はUFOAnalyzerV2での結果です。

次は感覚的なものですが、UFOCaptureHD2での検出は角速度の速い流星も検出できている感じです。この点はI.I.での観測とはかなり違う感じです。

ISO感度オート(最大102,300)でオート撮影です。Ditect Levelは30台だったと思います。

昨夜はあまりにも透明度が悪かったので実施しませんでしたが、今夜は200mmを85mmとワテック8mmの共通視野で動かしてみます。



20191008_233721_200mm.jpg
 説明:
ピークホールド画像を50%縮小
 ファイルサイズ:  101.07 KB
 閲覧数:  689 回

20191008_233721_200mm.jpg


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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Sun Nov 03, 2019 9:47 pm    記事の件名: レスどうも 引用付きで返信

前田です。
上田さん
もっと暗い流星の群流星の分布も知りたいです。

藤原さん
詳しいデータありがとうございます。
観測条件や解析で、色々聞きたいことがあります。

まず、ISOはオートのようですが、実際はどのくらいの数値になっていますか。
Delect Levelは、30ぐらいだそうですが、ブルーの棒グラフはどのくらいになっていますか。

私は、ノイズが多くて困っていますが、クリップ数で、流星と誤検出のノイズの割合は
どのくらいですか。こちらは、感度の条件によりますが、誤検出が流星の10倍ぐらいあります。これは、感度が高すぎる時に起こる状態と思っています。

ノイズが多いこともあり、15秒以上のクリップは静止画にしているのですが、その中に流星が多くあり、こまっています。
とりあえずは、全部残すに変更しましたが、容量が半日で400G以上となり、深夜に一度削除しないと、SSDがあふれてしまったりしています。

先にも示しましたが、オリオン群の明るい流星などで、痕のある流星は、UFOAnalyzerで角速度が、おかしく出ませんか。痕のせいか、ノイズのせいか、原因がよく分かっていません。

1晩に66個は多いですね。フィルターをはずしているので感度が倍ぐらいになっているにしても多いと思います。


下の表はこの1週間ぐらいの200mmレンズの感度を変えた時の流星数と、6mmレンズの撮影数を比較したものです。晴れると200mmで15個、6mmで50個ぐらいの感じです。
6mmの数で天気の善し悪しがわかり、比を取ると200mmの検出率が出る感じです。
10月29日は、低空まで透明度がよかったようで、6mmが異常に多いです。

ISO感度は上げるとノイズも増加し、DetectLevelがあがり、暗い流星を検出せず、ノイズの誤検出が増えてしまい、よくないようです。
最適条件で藤原さんの半分ぐらいの流星を検出できるようにしたいですね。



HTSconp1103.png
 説明:
すみません
10月29日分が間違っていたので差し替えました。
 11月4日 14時
 ファイルサイズ:  13.94 KB
 閲覧数:  581 回

HTSconp1103.png


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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Mon Nov 04, 2019 6:35 pm    記事の件名: 6mmと200mmの比較 引用付きで返信

前田です。
6mmと200mmで比較できる流星がだいぶ増えました。といってもまだ6個です。
下の表で1は4K30pの画像です。2-6がFHD60p(HT)とSD60i(S1)になります。
α7sは、60pモードにしていますが、UFOAnalyzerでコマ送りすると、同じ画像が2枚続いて表示され、実際は1秒間に30枚の画像のように見えます。
カメラの露出時間を1/30sにセットしているからかも知れません。

動画は、5番の流星で、唯一どちらのカメラでも全経路が入っています。
200mmでは、きれいな短痕が見えています。散在流星です。

5番で比較すると、光度は0.7等違いですが、このくらいは誤差範囲と思います。
継続時間は、UFOAでは、200mmは短痕の影響で0.6秒と長く出ていますが、
6mmで0.12秒とこちらは、短痕が写らない感度なので、正確と思われます。

画像からフレーム数で直接流星の継続時間を計ると、200mmでは0.36秒と6mmの0.23秒
より4フレーム長く写りました。これが、カメラの感度の違いで暗い部分が写ることの効果でしょう。

6mmレンズでUFOAと画像読み取りで継続時間を較べると、0.1から0.2秒UFOAが短くなっています。
これは、暗い部分は、目視では確認できても自動計測では計測できない部分です。これは、昔から知られていますが、しかたない部分です。

角速度は200mmでやはり安定しません、フレーム数が3-5が多く、最初と最後のフレームは速度計測には使えないので、やむをえないところです。
私のところでは、無理ですが、200mmで同時を狙われていた藤原さんは、このあたりの速度観測はかなり厳しかったでしょうね。
高フレームレートか高速シャッター観測に期待したいところです。α7sは後者しかできませんが。(α7sには、120pという出力モードもあるのですが、intensityPro4K が対応してないので、無理のようです)



S_THcomp1104.png
 説明:
 ファイルサイズ:  31.5 KB
 閲覧数:  565 回

S_THcomp1104.png



M20191101_035423_JPMZ1_HT.mp4
 説明:

ダウンロード
 ファイル名:  M20191101_035423_JPMZ1_HT.mp4
 ファイルサイズ:  840.05 KB
 ダウンロード回数:  13 回


M20191101_035422_JPMZ01_S1.mp4
 説明:
SDビデオでよくあるショボイ流星です
輝星はシリウス

ダウンロード
 ファイル名:  M20191101_035422_JPMZ01_S1.mp4
 ファイルサイズ:  39.04 KB
 ダウンロード回数:  8 回

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藤原康徳



登録日: 2004.08.10
記事: 861
所在地: 大阪市淀川区

記事日時: Wed Nov 06, 2019 2:09 am    記事の件名: 85mmと200mmの比較 引用付きで返信

藤原康徳です

10月31/11月1日、11月1/2, 2/3, 4/5日とα7s・200mm F1.8を動かしました。今夜も稼働中です。フルハイビジョン60p、シャッター速度は1/60でUFOCaptureHD2での観測です。

4/5日の観測では、ISO感度を変えてDetect Levelがどの程度かを見てみました。
ISO感度?Detect Leve
102,400    43から45
80,000     40から39
64,500     37から36
51,200     32
23時半頃の測定です。オートだと102,400の最大感度になっているようです。
ちなみに、85mm F1.2のほうはDetect Levelは33でした。ISO感度102,400最大のオートだと思います(ハウジングを分解しないとカメラモニターなりファインダーが見えません)。

200mmと85mmでは、ノイズによると思われる誤検出はほとんどありません。24mmは誤検出というか流星を検出したときにノイズにより検出時間(露光時間)が伸びることはかなりあります。
むしろ私のところでは、CSVハブのところに書いているように鳥を検出するのが問題です。低空の面積体の鳥はワテックの8mmや6mmでも引っかかるのですが、200mmと85mmでの
鳥は人工衛星よりは角速度は速く、遅い流星並みなので質が悪いです。
視野を縦断するので1.5Gから2Gのファイルになります。夜中に上空を飛ぶ飛行機は面積があるので4Gぐらいのファイルになります。
流星対鳥は、1:10以上あり、特に200mmが多いです。ここんところ1時間おきぐらいに観測中にファイルを消す作業を行っています(寝不足になっています)。

85mmと200mm(併せてワテックの8mm)のこまかい比較分析も始めていますが、取り合えず極めて荒っぽい数(概数値)の比較です。

観測日  85mm(全) 85mm(*) 200mm(*) 同一
31/01    123      86      42
01/02    145      102     72        25
02/03    88       25      12
04/05    103      86      54        22 
  (*)は200mmが稼働していた時間帯の流星数

光度分布   0  1   2   3   4   5   6   7  8
31/01(85)  0   2  16  25   44  35  1
31/01(200) 0   0   2   4   14  16  5   1

01/02(85)  1   0   6  23   54  52  9
01/02(200) 0   0   0  8    13  21  20  9  1 

02/03(85)  0   0   6  22   21  32  7
02/03(200) 0   0   1  0    1   6   2   2

04/05(85)  0   2   9  21   33  28  10  
04/05(200) 0   0   3   6   12  16  13   4

光度測定はUFOAnalyzerV2での暫定結果です。
精度検定もまったくできていませんが、この結果からは85mmでは4から5等、200mmでは1等級暗くなって5等から6等の流星が主体のようです。

現在はもう少し細かく85mmと200mmとの同一流星の光度、角速度比較を行っています。本来的にはこれをきっちりと行ってから流星光度比較を行うべきところです。

前田さんのところでFHD60pで露出時間を1/30sにされておられるのはなぜなのでしょうか?
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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Sat Nov 09, 2019 11:13 am    記事の件名: 引用付きで返信

藤原さんへ
前田です。詳しい光度分布ありがとうございます。
どのカメラがフィルターをはずしてあるのですか?

こちらは、ISO25600から160000で Detect Leveは21から49でした。
11/4は40000で23でした。ノイズが大きくなるので感度は低めにしています。

細かい話ですが、書かれたDetect LevelはDetect Level閾値の値ですね(数値で表示されているもの)青い棒グラフは、正式な名前は分かりませんが、実レベルです。

光度は200mmで5,6等が多いですね。私のところより1等暗いようです。
やはりこれは、ノイズが大きいのでDLを上げるか、感度を下げるかしないと
いけないので、暗い流星を捕らえていないと言うことでしょうかね。


>前田さんのところでFHD60pで露出時間を1/30sにされておられるのはなぜなのでしょうか?

お恥ずかしいところですが、それまで4K30pの設定だったをそのままにしていました。
1/60sにすると、フレームごとに流星像が移動して正常になりました。

今週は、シャッター速度でノイズが減らせないか試してみました。
別のことが面白くなって、はまりそうです。
後でまとめます。



M20191107_202600_JPMZ1_HTP_25p.jpg
 説明:
今週は200mmレンズで、たまたま月が視野に入ってきました。普通のTV観測の画像を見慣れていると、ぎょっとしました。
上手く雲がかかり、適正露出になりました。
4K静止画を25%に縮小
 ファイルサイズ:  9.59 KB
 閲覧数:  422 回

M20191107_202600_JPMZ1_HTP_25p.jpg


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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Sun Nov 10, 2019 6:01 pm    記事の件名: 高速シャッター観測 FHD編 引用付きで返信

始めに、高速シャッターで流星を撮ったときの長所、短所をまとめて見ます。
これ以外にもあるかとは思います。

メリット
1,流星は動いているので、1ピクセルにとどまっている時間のシャッター速度までは、シャッター速度をあげても流星の写りは変わらない(はず)。
しかも、背景とのコントラストは上がる。(月の影響を受けにくくできる)

2,1のメリットを逆に利用すると、短痕の写りに対する感度だけを下げることができる。UFOAnalyzerで、有痕流星の解析ができるようになるかも。

3,シャッター速度をすごく上げると、流星を止めることができる。流星の形状やサイズがわかるかも。

デメリット
1,流星を点に撮すぐらいの高速シャッターでは、流星も暗くなる。→撮影数が減る。

2,流星を画像から探すのが難しくなる。流星が点状に写るので、暗い流星とノイズの区別ができなくなる。

3,背景の星の数が減るので、位置、光度測定の精度が落ちる。

4,撮像にシンチレーションの影響を受けるようになる。→光度のふらつきが大きくなる。

5,UFOAnalyzerで解析が難しくなる流星が増える。


まずは、どのくらいで流星が止められるのか計算してみました。
200mmレンズでfovhは10.46度、これが1920ピクセルなので、1ピクセルは0.005448度。流星が1ピクセル動く間だけ露出すれば、流星は止まるはずなので、
角速度  1ピクセル動く時間
5度/s 1/918s
10度/s 1/1835s
20度/s 1/3671s
30度/s 1/5506s
となります。ちなみに、α7sの最高シャッター速度は1/8000sです。

5度/sは、めったにない低速流星、10度/sは遅い流星、20度/sは、速い群流星を輻射点から20度内ぐらいで見た感じでしょうか。

これが一番厳しい計算値ですが、実際は点のはずの星も何ピクセルかに広がって写ります。その位はシャッターを開けていても、ほぼ止まって見えるでしょう。
そこで、1/3000sで、星の大きさを測って見ました。(上の画像)

予想より小さくて、0等でも3ピクセル、4等では2ピクセルぐらいでした。
ですから、上のシャッター速度の2倍ぐらいまでが限度のようです。

今週は天気の良い日が多かったので、シャッター速度を色々変えて撮像してみました。(下の図)
観測の中心は az174度、ev49度。

遅い流星は、おうし群や黄道系が多く、速い流星はオリオン群や東からの高速流星です。遅い流星は1/1000sでも点像化し、1/3000sになると速めの流星も計算通りほぼ点像になっています。

動画クリップが得られれば、UFOAnalyzerでほぼ解析でき、角速度や光度もだいたいよいようです。まだ確認作業はしていませんが。

例によって、色々と問題点も山積しているのですが、まずは、いいところだけをまとめて見ました。
まだ、もう少しネタはありますが、まとめるのに時間がかかっています。



FDH3Kstars.png
 説明:
1等星と4等星で星像があまり違いませんでした。
優秀なレンズと思います
 ファイルサイズ:  1.2 MB
 閲覧数:  374 回

FDH3Kstars.png



FHDimages1110.jpg
 説明:
 ファイルサイズ:  74.62 KB
 閲覧数:  374 回

FHDimages1110.jpg


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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Sat Nov 16, 2019 9:02 pm    記事の件名: 高速シャッター観測 4K編 引用付きで返信

前田です。

流星を止められれば、分解能が上がる4Kでの観測も有効になるので、やってみました。

止めるのに必要なシャッター速度は、先のFHDの計算の1/2になります。
例えば、10度/sで1/3671s となります。

高度100kmと仮定すると、仰角から単純に計算すると1ピクセルの長さは6.3mとなります。
カラーフィルターがベイヤー配列しているので、実際はこの倍程度です。

実際に観測して見ると、1ピクセルに入る光の量はFHDの1/4になるので、ノイズが大きくなって、DLevelがFHDよりかなり上がってしまい、観測できる流星数がすごく減りました。

これらの流星の角速度を実測すると、9-18deg/s程度となり、
1/2000s、1/3000sでも露出間に流星は、1から2ピクセル程度ぶれている計算になります。
角速度の遅い流星は尾もはっきり見えています。

運悪く、1/3000sのときは角速度の大きな流星しか検出でず、少しぶれているようです。



Kstar1113.jpg
 説明:
1/2000sでの星の様子
5等星で4ピクセルぐらいでした。FHDで2ピクセルぐらいでしたので、
ピクセル数が上がった分大きくなった感じです。
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Kstar1113.jpg



4K3000s1113.jpg
 説明:
1/3000sでも、明るい部分は飽和しています
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4K3000s1113.jpg


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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1883
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Sat Nov 16, 2019 11:01 pm    記事の件名: 光度分布比較 引用付きで返信

同じ記事が2重に載ったので、削除しました。

最終編集者 前田 [ Sat Nov 16, 2019 11:22 pm ], 編集回数 1 回
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