天体写真

オリオン座のベルトの画像。赤と青の天文フィルターを通して記録された白黒写真乾板をデジタル化し、緑色のチャンネルをコンピューター合成して合成した。これらの乾板は、 1987年から1991年にかけてサミュエル・オシン望遠鏡で撮影された。

天体写真（または天体画像）は、天体、天体イベント、または夜空の領域を写真撮影または画像化することです。天体（月）の最初の写真が撮影されたのは1839年ですが、[ 1 ]技術の進歩により詳細な恒星の写真撮影が可能になったのは19世紀後半になってからでした。月、太陽、惑星などの広がった物体の詳細を記録できることに加えて、現代の天体写真は、暗い恒星、星雲、銀河など、人間の目の可視スペクトル外の物体を画像化する機能を持っています。これは、フィルムカメラとデジタルカメラの両方が長期間にわたって光子を蓄積して合計できるため、長時間露光によって、または光子を特定の波長に制限する特殊な光学フィルターを使用して実現されます。

長時間露光による写真撮影は、専門的な天文学研究の分野に革命をもたらし、数十万もの新しい星や、人間の目には見えない星雲を記録しました。特殊で大型の光学望遠鏡は、写真乾板に画像を記録するための、いわば大型カメラとして開発されました。天体写真は初期には天体調査や星の分類に利用されていましたが、時が経つにつれて、より高度な画像センサーや、特定の分野向けに設計されたその他の機器や技術が使用されるようになりました。

今日ではほぼすべての観測天文学で写真が使用されているため、「天体写真」という用語は通常、科学的データよりも美的感覚に訴える画像を求めるアマチュア天文学における写真の使用を指します。アマチュアは様々な特殊な機材と技術を使用します。

方法

パロマー天文台の大型48インチ・オシン・シュミットカメラ

いくつかの例外を除き、天体写真撮影では長時間露光が用いられます。これは、フィルムとデジタル画像撮影装置の両方が長時間にわたって光子を蓄積できるためです。また、使用される一次光学系（対物レンズ）の直径が大きくなることで、フィルムや検出器に当たる光の量も増加します。都市部では光害が発生するため、天体撮影を行う装置や観測所は、フィルムや検出器が迷光で埋もれることなく長時間露光できるよう、遠隔地に設置されることがよくあります。

このアマチュア天体写真撮影用セットアップは、ノートパソコン（フレーム外）に無線接続されたオンボードコンピューターによって制御されています。プレアデス星団のモザイク画像を撮影した後、マウントは一時的にホームポジションに戻り、次の指示を待ってから、オリオン星雲の次のモザイク画像を撮影します。

地球は常に自転しているため、望遠鏡や観測機器は、頭上の星の見かけの動き（日周運動）を追うために、逆方向に回転します。これは、赤道儀またはコンピュータ制御の経緯台を用いて、地球の自転中に天体を中心に保つことで実現されます。すべての望遠鏡架台システムは、モーター駆動の不完全さ、望遠鏡の機械的なたわみ、そして大気の屈折によって、誘起される追尾誤差の影響を受けます。追尾誤差は、選択された照準点（通常はガイド星）を露出時間中ずっと中心に保つことで補正されます。彗星のように、撮影対象が動いている場合は、望遠鏡を常にその天体の中心に保つ必要があります。この誘導は、「ガイドスコープ」と呼ばれるもう一つの望遠鏡、またはプリズムまたは光ビームスプリッターを備えた「オフアクシスガイダー」と呼ばれる装置を介して行われます。オフアクシスガイダーは、撮影している望遠鏡で同じ像を観測者が見ることができるようにするための装置です。かつては、ガイド星の照準は露出時間中ずっと手動で行われていました。観測者は望遠鏡の前に立って（または望遠鏡の中に乗り込み） 、ガイド星に十字線が合うように修正していました。コンピュータ制御システムの登場以降、プロ仕様の機器だけでなく、アマチュア用機器にも自動システムが採用されています。

天体写真は科学写真の最も初期のタイプの一つであり[ 2 ]、ほぼその発端から、星地図作成、天体測定、恒星の分類、測光、分光法、偏光測定、および小惑星、流星、彗星、変光星、新星、さらには未知の惑星などの天体の発見を含む、それぞれ特定の目標を持つサブ分野に多様化しました。これらには、精密な画像撮影用、広い視野用 (シュミット カメラなど)、または特定の光波長での作業用に設計された望遠鏡などの特殊な機器が必要になることがよくあります。天体 CCD カメラでは、熱ノイズを減らし、検出器が赤外線天文学などの他のスペクトルで画像を記録できるようにするために、センサーを冷却する場合があります。特定の波長での画像を記録するために、特殊なフィルターも使用されます。

歴史

ヘンリー・ドレイパーが写真撮影のために屈折望遠鏡をセットしているところ（おそらく1860年代か1870年代初頭に撮影された写真）。[ 3 ]

天体写真の科学的ツールとしての発展は、19世紀半ば、主に実験家やアマチュア天文学者、いわゆる「ジェントルマン・サイエンティスト」（ただし、他の科学分野と同様に、必ずしも男性とは限らなかった）によって開拓された。比較的暗い天体を捉えるには非常に長い露出時間が必要だったため、多くの技術的課題を克服する必要があった。露出中に焦点がずれないように望遠鏡を堅牢にすること、望遠鏡架台を一定速度で回転させるクロック駆動装置を作ること、そして望遠鏡を長時間にわたって正確に一定の点に向け続ける方法を開発することなどが挙げられる。初期の写真技術にも限界があった。ダゲレオタイプ法は、非常に明るい天体以外を記録するには速度が遅すぎた。また、湿板コロジオン法では、乾板が湿った状態を保てる時間までしか露出時間が制限されていなかった。[ 4 ]

ドレイパーによる現存する最古の月のダゲロタイプ（1840年）

天体写真撮影における最初の試みは、ルイ・ジャック・マンデ・ダゲールによるものである。彼は自身の名を冠したダゲレオタイプ撮影法を発明し、1839年に月の撮影を試みた。長時間露光中に望遠鏡を誘導する際にトラッキングエラーが発生したため、写真は不明瞭なぼやけた点として撮影された。ニューヨーク大学化学教授、医師、科学実験家でもあるジョン・ウィリアム・ドレイパーは、1年後の1840年3月23日に、口径5インチ（13cm）の反射望遠鏡を用いて20分間のダゲレオタイプ撮影を行い、月の最初の写真撮影に成功した。[ 5 ]

太陽は、1845年にフランスの物理学者レオン・フーコーとイポリット・フィゾーによってダゲレオタイプ写真で初めて撮影されたと考えられています。イタリアの物理学者ジャン・アレッサンドロ・マヨッキは、1842年7月8日に故郷ミラノで発生した皆既日食の際に、太陽の皆既日食の写真を撮影しようと試みましたが、失敗しました。彼は後に、この試みと撮影したダゲレオタイプ写真について記述し、次のように記しています。

皆既日食の前後数分間に、ヨウ素化乾板をカメラで細い三日月形の光に当てて露光したところ、鮮明な画像が得られた。しかし、皆既日食中に2分間コロナの光に当てた別の乾板には、写真作用の痕跡は全く見られなかった。皆既日食中に2分間、レンズでコロナの光を集光し、臭化銀紙に当てたが、写真に変化は見られなかった。[ 6 ]

最初の日食の写真は、1851 年 7 月 28 日に、ベルコウスキーという名の銀板写真師によって撮影されました。

太陽コロナの撮影は、1851年7月28日の日食の際に初めて成功しました。ケーニヒスベルク天文台の所長であったアウグスト・ルートヴィヒ・ブッシュ博士は、地元の銀板写真師ヨハン・ユリウス・フリードリヒ・ベルコフスキーに日食の撮影を指示しました。ブッシュ自身はケーニヒスベルク（現在のロシアのカリーニングラード）にはいませんでしたが、近くのリックスホフトから日食を観測することを希望しました。ベルコフスキーが使用した望遠鏡は、6+ベルコウスキーは口径1 ⁄ 2インチ（17 cm）のケーニヒスベルク・ヘリオメーターを使用し、口径はわずか2.4インチ（6.1 cm）、焦点距離は32インチ（81 cm）でした。皆既日食開始直後から、ベルコウスキーはダゲレオタイプ乾板を望遠鏡の焦点に84秒間露光し、現像によりコロナの画像を取得しました。彼は2枚目の乾板も約40～45秒間露光しましたが、太陽が月の背後から現れたため、この画像は台無しになりました。 [ 7 ] 1861年から、イギリスの天文学者ウォーレン・デ・ラ・ルーによって太陽のより詳細な写真研究が行われました。 [ 8 ]

太陽以外の恒星の最初の写真は、天文学者ウィリアム・クランチ・ボンドとダゲレオタイプ写真家で実験者のジョン・アダムス・ウィップルが1850年7月16日と17日にハーバード大学天文台の15インチ大屈折望遠鏡で撮影したベガのダゲレオタイプ写真である。[ 9 ] 1863年、イギリスの化学者ウィリアム・アレン・ミラーとイギリスのアマチュア天文家ウィリアム・ハギンズ卿が湿式コロジオン乾板法を使用して、シリウスとカペラという恒星の最初の写真分光写真を得た。[ 10 ] 1872年、ジョン・ウィリアム・ドレイパーの息子でアメリカの医師ヘンリー・ドレイパーが、吸収線を示す恒星（ベガ）の最初の分光写真を記録した。[ 10 ]

ヘンリー・ドレイパーが 1880 年に撮影したオリオン星雲の写真。史上初の写真です。
アンドリュー・エインズリー・コモンが 1883 年に同じ星雲を撮影した写真の 1 枚。長時間露光により人間の目には見えない星や星雲を記録できることを初めて示した写真です。

天体写真は、19世紀後半に乾板写真法が導入されるまで、本格的な研究ツールとはなりませんでした。[ 11 ] 1876年、ウィリアム・ハギンズ卿とその妻マーガレット・リンゼイ・ハギンズが、天体のスペクトルを記録する研究に初めて乾板写真法を使用しました。1880年、ヘンリー・ドレイパーは、アルヴァン・クラークが製作した写真補正された口径11インチ（28cm）の屈折望遠鏡[ 12 ]とこの新しい乾板写真法を用いて、オリオン星雲の51分間の露出写真を撮影しました。これは、史上初の星雲写真となりました。天体写真における画期的な進歩は1883年に訪れました。アマチュア天文学者のアンドリュー・エインズリー・コモンが、ロンドン郊外イーリングの自宅裏庭に自作した口径91cmの反射望遠鏡を用いて、乾板法を用いて同じ星雲を最長60分間の露出で複数枚撮影したのです。これらの画像は、人間の目には見えないほど暗い星を初めて捉えたものでした。[ 13 ] [ 14 ]

最初の全天写真天体測量プロジェクトである「天体カタログとカルト・デュ・シエル」は1887年に開始された。このプロジェクトは20の天文台によって実施され、いずれも口径約13インチ（330mm）、焦点距離11フィート（3.4m）の均一設計の特殊写真望遠鏡「ノーマル・アストログラフ」を用いて行われた。これらの望遠鏡は、2°×2°の視野をカバーしながら、写真乾板上に約60秒角/mmの均一なスケールで画像を作成することを目的としていた。この試みは14等星までの天空を正確に測量することを目的としていたが、完了することはなかった。

20世紀初頭には、写真撮影に特化した屈折望遠鏡や高性能な大型反射望遠鏡が世界中で建設されました。世紀半ばには、口径200インチ（5.1メートル）のヘール望遠鏡や、パロマー天文台の口径48インチ（120センチメートル）のサミュエル・オシン望遠鏡といった巨大望遠鏡が、フィルム写真の限界に挑戦しました。

写真乳剤の分野やガス過敏症形成技術、極低温冷却技術、[ 15 ]、光増幅技術の分野では一定の進歩がありましたが、1970年代にCCDが発明されると、プロやアマチュアの天文台では写真乾板は徐々に電子画像に置き換えられていきました。CCDははるかに光感度が高く、フィルムのように長時間露光で感度が低下すること（「相反則不軌」）がなく、はるかに広いスペクトル範囲で記録でき、情報の保存が簡単です。今日の望遠鏡では、以前は10～14インチ（25～36 cm）の写真乾板を使用していた望遠鏡の焦点面をカバーするように設計された、直線アレイや1億画素に相当するCCD素子の大きなモザイクなど、さまざまな構成のCCDセンサーが使用されています。

2009 年のSTS-125メンテナンス ミッション直後のハッブル宇宙望遠鏡。

20世紀後半には、巨大な多鏡式望遠鏡や分割鏡式望遠鏡が建造され、天体撮影における新たなハードウェアの進歩が見られました。また、ハッブル宇宙望遠鏡のような宇宙設置型望遠鏡の導入もこの時期に行われました。大気の乱流、散乱光、そして天候の変動の影響を受けずに運用することで、鏡径2.4メートル（94インチ）のハッブル宇宙望遠鏡は、30等級までの星を記録することができます。これは、1949年に口径5メートルのパロマー・ヘール山望遠鏡が記録できた光の約100倍に相当します。

アマチュア天体写真

固定三脚にカメラを設置し、2分間の露出でヘール・ボップ彗星を撮影しました。手前の木は小型の懐中電灯で照らしています。

天体写真は、写真家やアマチュア天文学者の間で人気の趣味です。撮影技術は、三脚に取り付けたフィルムカメラやデジタルカメラを使った基本的なものから、高度な撮影に特化した方法や機材まで多岐にわたります。アマチュア天文学者やアマチュア望遠鏡製作者は、自作の機材や改造した機器を使用することもあります。

メディア

画像は、一眼レフカメラ、35 mm フィルム、120 フィルム、デジタル一眼レフカメラ、簡易なアマチュアレベルおよびプロレベルの市販の天体用 CCD および CMOS カメラ、ビデオカメラ、さらにはラッキー撮影に使用される市販のウェブカメラなど、さまざまな種類のメディアおよび画像撮影装置に記録されます。

従来の市販のフィルムは、長い間、天体写真に使用されてきました。フィルムの露出時間は、数秒から 1 時間以上に及びます。市販のカラーフィルムは、長時間露出で相反則不軌の影響を受けやすく、露出時間が長くなるにつれて、異なる波長の光に対する感度が異なる割合で低下するように見え、時間の関数として画像の色シフトと全体的な感度の低下をもたらします。これは、フィルムを冷却することで補正されるか、少なくとも軽減されます (コールド カメラ写真を参照)。これは、プロの天文学で使用されるのと同じ技術、つまり異なる波長で写真を撮影し、それらを組み合わせて正しいカラー画像を作成することによっても補正できます。フィルムはデジタル センサーよりもはるかに遅いため、追跡の小さなエラーは、最終画像に目立った影響を与えることなく修正できます。フィルム天体写真は、継続的なコストの低下、感度の向上、およびデジタル写真の利便性により、人気が低下しています。

デジタル一眼レフカメラのタイムラプス機能を使って撮影した夜空の動画です。カメラ自体は電動マウントに取り付けられており、撮影中は移動しています。

1990年代後半以降、アマチュア天文家はプロの天文台に倣い、天体撮影においてフィルムからデジタルCCDへの移行を進めてきました。CCDはフィルムよりも感度が高く、露出時間を大幅に短縮でき、光に対する応答も直線的です。短時間の露出を複数回繰り返すことで、合成的な長時間露出画像を作成できます。デジタルカメラは可動部がほとんどないか全くなく、赤外線リモコンやコンピュータテザリングによる遠隔操作が可能で、振動を抑えることができます。ウェブカメラなどのシンプルなデジタル機器は、改造することで焦点面へのアクセスを可能にし、さらに（数本の配線を切断すれば）長時間露出撮影も可能です。デジタルビデオカメラも使用されています。デジタル一眼レフカメラやシンプルなコンパクトカメラを望遠鏡に取り付けるための技術や市販機器は数多く存在します。一般向けデジタルカメラは長時間露出時に画像ノイズが発生するため、極低温冷却など、カメラを冷却するための様々な技術が存在します。天文機器メーカーは、現在、ハードウェアと処理ソフトウェアを備えた天体観測専用のCCDカメラを幅広く提供しています。市販のデジタル一眼レフカメラの多くは、長時間露光と連続撮影（タイムラプス）画像を組み合わせることで、夜空の動画を作成できます。アマチュア分野では、CCDカメラに代わりCMOSカメラが普及しつつあります。[ 16 ]最新のCMOSセンサーは、市販のCCDセンサーよりも量子効率が高く、熱ノイズと読み出しノイズが少なく、読み出し速度も高速です。[ 17 ]

後処理

水素と酸素の狭帯域フィルターを通して撮影したロゼット星雲。後処理には、星の位置合わせ、平均化（スタッキング）、ディテールを強調しコントラストを調整するカーブ、微調整された彩度とノイズ低減などが含まれており、すべてPixinsightで行いました。キャリブレーションフレームは使用していません。

デジタルカメラで撮影した画像も、スキャンしたフィルム画像も、通常は画像処理ソフトウェアで何らかの調整が行われます。コンピュータで画像を明るくしたり、色を調整したり、コントラストを高めたりすることも可能です。より高度な技術としては、複数枚（時には数千枚）の画像を撮影し、加法合成することで画像を鮮明化します。これにより、大気のシーイング（視差）を克服し、追跡の問題を解消し、信号対雑音比の低い暗い天体を鮮明にし、光害を除去します。

デジタルカメラの画像は、長時間露光による画像ノイズを低減するために、 「ダークフレーム」の減算や、画像スタッキングまたは「シフト＆アド」と呼ばれる処理など、更なる処理が必要になる場合があります。天体写真画像の操作に特化した、商用、フリーウェア、フリーソフトウェアパッケージが利用可能です。 [ 18 ]

「ラッキーイメージング」とは、通常の長時間露光写真ではなく、被写体の動画を撮影する二次的な技術です。ソフトウェアは、撮影した動画の中から最高品質の画像を選択し、それらをスタックすることができます。[ 19 ]これは主に惑星の観測に使用され、大気条件を克服するのに役立ちます。

色と明るさ

天文写真は、観測天文学や宇宙探査写真と同様に、天体や現象を様々な色や明るさで、そして多くの場合は合成画像として表現します。これは、異なる特徴を強調したり、異なる条件を反映したりするために行われ、これらの条件を記載することが必要になります。

天体や現象の真の色や外観を再現しようとする画像では、人間の目の働きなど、多くの要素を考慮する必要があります。特に、異なる大気条件下では、火星[ 20 ] 、金星[21 ]、[ 22 ] 、 [ 23 ] 、タイタンの表面からの宇宙探査の画像のように、分析可能で代表的な画像を生成するために、いくつかの要素を評価する必要があります。

ハードウェア

非プロの天体写真家が使用する天体写真撮影用機材は実に多様です。なぜなら、写真家自身も、美的感覚を刺激する画像を撮影する一般的な写真家から、科学研究のためのデータ収集に熱心なアマチュア天文家まで、多岐にわたるからです。趣味としての天体写真撮影には、従来の写真撮影やプロの天文学で通常直面する課題とは異なる、克服すべき多くの課題があります。

通称「パックマン星雲」として知られる NGC281 を、130mm のアマチュア用望遠鏡と DSLR カメラを使用して郊外から撮影しました。

大半の人々は都市部に住んでいるため、都市の光害を避けるために大都市や町の明かりから遠く離れた場所に持ち運べるよう、機材は持ち運び可能である必要がある場合が多い。都市部の天体写真家は、画像の背景にある周囲の都市光を減らすために、特殊な光害フィルターや狭帯域フィルター、高度なコンピュータ処理技術を使用することもある。また、太陽、月、惑星などの明るい対象物の撮影にこだわることもある。アマチュアが光害を避けるために使用する別の方法は、暗い空のある場所に遠隔操作望遠鏡を設置するか、時間を借りることである。その他の課題としては、正確な追跡を行うためにポータブル望遠鏡を設置して調整すること、「既製」の機材の制限内で作業すること、監視機材の耐久性、および時にはさまざまな気象条件で長時間露出して天体を手動で追跡することなどがある。

カメラメーカーの中には、製品を天体写真用カメラとして改造しているところもあります。例えばキヤノンのEOS 60Daは、EOS 60Dをベースに改良された赤外線フィルターと、赤色水素放出星雲の撮影を改善するための水素アルファ感度を高めた低ノイズセンサーを搭載しています。 [ 24 ]

市販の撮像センサーをベースに、アマチュア天体写真向けに特別に設計されたカメラもあります。これらのカメラでは、長時間露光時の熱ノイズを低減するためにセンサーを冷却したり、RAW画像読み出し機能を提供したり、コンピューター制御で自動撮影を行ったりすることができます。RAW画像読み出しにより、元の画像データがすべて保持されるため、後からより正確な画像処理が可能になり、スタッキングと組み合わせることで、暗い深宇宙天体の撮影に役立ちます。

非常に低照度でも撮影可能な、特定のモデルのウェブカメラは、太陽、月、惑星の撮影に人気があります。これらのカメラは主に、一般的なCMOSセンサーではなくCCDセンサーを搭載した手動フォーカス式です。これらのカメラはレンズを取り外し、望遠鏡に取り付けて画像や動画、またはその両方を記録します。新しい技術では、非常に暗い天体の動画を撮影し、最も鮮明なフレームを「スタック」して、十分なコントラストを持つ静止画を作成します。Philips PCVC 740KとSPC 900は、天体写真家に好まれる数少ないウェブカメラの一つです。長時間露光が可能なスマートフォンであれば、この用途に使用できますが、一部のスマートフォンには、複数の露出画像をつなぎ合わせる天体写真専用のモードが搭載されています。

機器のセットアップ

固定式または三脚式
Wikinewsには関連ニュースがあります:

最も基本的な天体写真は、標準的なカメラと写真レンズを固定位置または三脚に固定して撮影されます。前景の物体や風景が、写真の中に組み入れられることもあります。撮影対象としては、星座、興味深い惑星の配置、流星、明るい彗星などが挙げられます。地球の自転の影響で星の点像が細長い線にならないように、露出時間は短く（1分未満）する必要があります。カメラレンズの焦点距離は通常短く、長いレンズでは数秒で像が尾を引くようになります。 「 500ルール」と呼ばれる経験則によると、星を点像に保つには、

最大露出時間（秒） = ⁠500/焦点距離（mm）×クロップファクター⁠

絞りやISO設定に関係なく。[ 25 ]例えば、 APS-Cセンサーで35mmレンズを使用する場合、最大時間は⁠500/35 × 1.5⁠ ≈ 9.5秒。より正確な計算では、ピクセルピッチと偏角を考慮に入れます。[ 26 ]

数分から数時間にわたる露出で、意図的に星を細長い線にする「星の軌跡」は、芸術的な技法として時々使用されます。

追跡マウント
ノートパソコンに接続された自動ガイドシステムを備えた天体写真撮影用セットアップ。

地球の自転を補正する望遠鏡架台は、被写体がブレることなく長時間露光を行うために使用されます。市販の赤道儀に加え、バーンドアトラッカーや赤道儀プラットフォームなどの自作の赤道儀装置も含まれます。架台はギアのバックラッシュ、風、不完全なバランスなどにより精度が低下する可能性があるため、これらの精度低下を補正するために、オートガイドと呼ばれる技術が閉ループフィードバックシステムとして使用されます。[ 27 ]

追尾式天体望遠鏡には、単軸と二軸の2種類があります。単軸天体望遠鏡は、しばしばスタートラッカーと呼ばれます。スタートラッカーには、赤経軸を駆動する単一のモーターが搭載されています。これにより、天体望遠鏡は地球の自転を補正することができます。スタートラッカーは、二次赤緯軸の補正が不可能で露出時間が制限されるため、ユーザーが天体望遠鏡の極軸合わせを高精度で行う必要があります。

二軸架台は、2つのモーターを用いて赤経軸と赤緯軸を同時に駆動します。この架台は、スタートラッカーと同様に、赤経軸を駆動することで地球の自転を補正します。しかし、自動誘導システムを使用することで、副赤緯軸も駆動することができ、極軸合わせの誤差を補正することで、露出時間を大幅に長くすることができます。[ 28 ]

「ピギーバック」写真

ピギーバック天体撮影とは、赤道儀に取り付けられた天体望遠鏡にカメラとレンズを取り付けて撮影する方法です。望遠鏡は、露出中に視野を中央に保つためのガイドスコープとして使用されます。これにより、カメラはより長時間露光やより長い焦点距離のレンズを使用したり、望遠鏡と同軸の何らかの写真用望遠鏡に取り付けたりすることが可能になります。

望遠鏡焦点面写真

このタイプの写真撮影では、望遠鏡自体がカメラのフィルムまたはCCDに光を集める「レンズ」として使用されます。これにより、望遠鏡の倍率と集光力を活用できますが、最も難しい天体写真撮影方法の一つです。[ 29 ]これは、狭い視野内で時には非常に暗い対象物の中心と焦点を合わせることが困難であること、拡大された振動と追尾誤差に対処すること、そして機材（十分に頑丈な望遠鏡架台、カメラ架台、カメラカップラー、オフアクシスガイド、ガイドスコープ、照明付き十字線、または主望遠鏡またはガイドスコープに取り付けられた自動ガイドなど）の追加費用がかかることが原因です。アマチュア天体望遠鏡にカメラ（取り外し可能なレンズ付き）を取り付ける方法はいくつかあり、以下を含みます。[ 30 ] [ 31 ]

  • 主焦点- この方法では、望遠鏡によって生成された画像は、介在する光学系や望遠鏡の接眼レンズなしで、フィルムまたは CCD に直接投影されます。
  • ポジ投影法- 望遠鏡の接眼レンズ（接眼レンズ投影法）または凸レンズ（望遠鏡対物レンズの焦点面の後方に配置）を用いて、より拡大された像をフィルムまたはCCDに直接投影する方法。像は狭い視野で拡大されるため、この方法は主に月や惑星の撮影に用いられます。
  • ネガティブ投影法- この方法は、ポジ投影法と同様に、拡大された像を生成します。ネガティブレンズ（通常はバローレンズまたは写真用テレコンバーター）を、望遠鏡の対物レンズの焦点面の手前、光円錐内に配置します。
  • 圧縮– 圧縮法では、望遠鏡の対物レンズの焦点面の前にある収束光円錐内に正レンズ（フォーカルレデューサーとも呼ばれる）を配置することで、像全体の倍率を低下させます。マクストフ望遠鏡やシュミットカセグレン望遠鏡などの非常に長い焦点距離を持つ望遠鏡では、より広い視野を得るために、またはシステムの焦点比を下げてシステムの速度を向上させるために使用されます。[ 32 ]

カメラレンズが取り外されない（または取り外せない）場合、よく使われる方法はアフォーカル写真（アフォーカル投影とも呼ばれる）です。この方法では、カメラレンズと望遠鏡の接眼レンズの両方が取り付けられています。両方を無限遠に焦点を合わせると、それらの間の光路は平行（アフォーカル）になり、カメラは基本的に観察者が見ることができるものすべてを撮影できます。この方法は、月や明るい惑星の画像、および星や星雲の狭視野画像の撮影に適しています。アフォーカル写真は、多くのモデルが取り外し不可能なレンズを備えていたため、20世紀初頭の消費者向けカメラでは一般的でした。ほとんどのモデルが取り外し不可能なレンズを備えているため、コンパクトデジタルカメラの導入とともに人気が高まりました。

フィルター

人気のOptolong l-extreme狭帯域フィルターのバンドパスは、水素アルファ（656nm）と酸素III（500nm）周辺の狭いバンドパスのみを通過させ、ほとんどの光害をブロックします。
フィルターは、広帯域フィルターと狭帯域フィルターの2種類に分類できます。広帯域フィルターは幅広い波長を透過させ、わずかな光害を除去します。狭帯域フィルターは、非常に特定の波長の光のみを透過させ、スペクトルの大部分を遮断します。
天文フィルターは通常セットで提供され、特定の規格に基づいて製造されます。これは、異なる天文台が同じ規格で観測できるようにするためです。天文学界で一般的なフィルター規格は、ジョンソン・モーガンUVBです。これは、CCDの色応答を写真フィルムの色応答に合わせるように設計されています。しかし、200種類以上の規格が存在します。[ 33 ]
リモート望遠鏡

20世紀後半の 高速インターネットアクセス、そしてコンピュータ制御の望遠鏡架台とCCDカメラの進歩により、「リモート望遠鏡」の利用が可能になり、主要な望遠鏡施設に所属していないアマチュア天文家でも、研究や深宇宙の撮影に参加できるようになりました。これにより、遠く離れた暗い場所にある望遠鏡を画像撮影装置で制御することが可能になり、観測者はCCDカメラを使って望遠鏡を通して画像を撮影することができます。

撮影は、ユーザーの所在地や使用する望遠鏡の種類に関係なく行うことができます。望遠鏡で収集されたデジタルデータは、インターネットを介してユーザーに送信され、表示されます。インターネット経由で一般公開されているデジタル遠隔望遠鏡運用の例として、バレケト天文台が挙げられます。

参照

天体写真家

参考文献

  1. ^ 「1839年1月2日：月の最初のダゲレオタイプ写真」 www.aps.org . 2025年2月9日閲覧。
  2. ^シドニー・F・レイ（1999年）『科学写真と応用イメージング』フォーカル・プレス、p.1、ISBN 978-0-240-51323-2。
  3. ^ヘイスティングス歴史協会 (blogspot.com)、2010年4月15日木曜日、ハウスツアーのプレビュー：ヘンリー・ドレイパーの天文台
  4. ^回想録、ヘンリー・ドレイパー 1837–1882、ジョージ・F・バーカーが1888年4月18日に全米科学アカデミーで朗読。
  5. ^ Trombino, Don (1980). 「Dr. John William Draper」 . Journal of the British Astronomical Association . 90 : 565–571 . Bibcode : 1980JBAA...90..565T .
  6. ^コモン、アンドリュー・エインズリー＆テイラー、アルバート（1890年）「日食写真」アメリカ写真ジャーナル：203-209。
  7. ^シーリッケ、ラインハルト E.;ウィットマン、アクセル D. (2005)。 「ベルコウスキーのダゲレオタイプについて (ケーニヒスベルク、1851 年 7 月 28 日): 太陽コロナの最初の正しく露光された写真」。広告塔ヴィットマンにて。ヴォルフシュミット、G.デュアーベック、HW (編)。太陽研究の発展 / Entwicklung der Sonnenforschung。ドイツ語。128 ～ 147ページ 。ISBN 3-8171-1755-8。
  8. ^エドワード・エマーソン・バーナード (1895).天文写真. p. 66.
  9. ^ 「The Great Refractor」ハーバード大学天文台。 2021年5月18日閲覧。1850年[...]、WC Bondの指導の下で働いていたJA Whippleによって、初めて撮影された恒星である明るいベガのダゲレオタイプ写真が撮影されました。
  10. ^ a bモンメガンティック国立公園のASTROLabの分光計
  11. ^セバスチャン、アントン(2001). 『科学史辞典』 テイラー＆フランシス p. 75. ISBN 978-1-85070-418-8。
  12. ^ loen.ucolick.org、リック天文台12インチ望遠鏡
  13. ^ JB Hearnshaw (1996). 『星の光の測定：天文測光の2世紀』ケンブリッジ大学出版局. p.  122. ISBN 978-0-521-40393-1。
  14. ^ UCOリック天文台のクロスリー望遠鏡に関するページ
  15. ^例えば、米国特許第4,038,669号、極低温カメラ、John M. Guerra、1977年7月26日を参照。
  16. ^ 「CCD、CMOS、そして天体写真の未来」 . Sky and Telescope . アメリカ天文学会. 2019年11月18日. 2023年3月1日閲覧。
  17. ^ 「CMOS VS CCDデータ。どちらが優れているか？」Telescope Live . Telescope Live Ltd . 2024年11月8日閲覧。
  18. ^ Chan, Maria (2022). 「最高の天体写真スタッキングソフトウェア [究極ガイド]」 . 2022年8月14日閲覧。
  19. ^ Gladysz, Szymon (2008). 「適応光学を用いた微弱な伴星の検出のためのラッキーイメージングとスペックル識別」 . Hubin, Norbert; Max, Claire E; Wizinowich, Peter L (編). Adaptive Optics Systems . Proceedings of SPIE. Vol. 7015. pp. 70152H. Bibcode : 2008SPIE.7015E..2HG . doi : 10.1117/12.788442 . S2CID 121543131 . 
  20. ^ 「火星の色彩」ドン・デイビス・スペースアート。 2024年5月4日閲覧。
  21. ^シンガポール、AFP（2021年1月24日）。「この画像は、ソ連の宇宙船ベネラ13号が撮影した金星の写真を加工したものです」。ファクトチェック。 2024年5月4日閲覧。
  22. ^ミッチェル、ドン・P. 「Images of Venus」ドン・P・ミッチェル. 2024年5月4日閲覧。
  23. ^ミッチェル、ドン・P. (1959年10月7日). 「ソビエトの宇宙カメラ」ドン・P・ミッチェル. 2024年5月5日閲覧。
  24. ^ 「CanonEOS 60Da天体写真カメラ発表」 2011年1月24日。 2012年4月30日閲覧。
  25. ^ダイアー、アラン (2014). 『夜景とタイムラプスの撮影と処理方法』アラン・ダイアー. ISBN 978-0993958908。
  26. ^ 「天体写真撮影に500ルールを適用すべき理由」。
  27. ^ 「オートガイダーとは？」 BBC Sky at Night Magazine 。 2022年1月9日閲覧。
  28. ^バラード、ジム (1988). 『スタートラッカーハンドブック』 . Sky Publishing Corporation. ISBN 0933346476。
  29. ^プライムフォーカス天体写真 – プレスコット天文学クラブ2010年7月31日アーカイブ、 Wayback Machineにて。
  30. ^ Michael A. Covington (1999). Astrophotography for the Amateur . Cambridge University Press. p. 69. ISBN 978-0-521-62740-5。
  31. ^ Keith Mackay、Keithの天体写真と天文学サイト、天体写真の方法2009年8月31日アーカイブ、 Wayback Machine
  32. ^ Wright, Richard (2021年3月15日). 「焦点比が天体画像に与える影響」 . Sky & Telescope . 2021年3月15日閲覧。
  33. ^ギャラウェイ、マーク（2020年）『観測天体物理学入門』（第2版）シュプリンガー・ネイチャー・スイスAG、  17～ 19頁。ISBN 978-3-030-43551-6。

さらに読む

「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=天体写真&oldid =1328996588」より取得