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昼間にピリオディックモーションを測定する [天体]

天文我楽苦多工房さんのHPに日中ピリオディックモーションを測定する方法という記事があったので、それを参考にさせていただき実験してみた。

まず、PowerPointで黒地に白の十字を書いてPC画面に全画面表示しターゲットとする。スクリーンショット 2014-01-25 17.27.30

自作ポータブル赤道儀に35mmのレンズをつけたカメラを乗せてPC画面を撮影する。うんと絞ってシャッタースピード5秒で連射。シャッター間が1秒あいて6秒間隔で撮影できた。画像のサイズはM(4592x3056)とした。

こうして連続撮影したコマを30枚、ステライメージで開いて基準点指定ツールで十字を囲うと中心がマークされる。そのままコンポジットメニューを開くと0.01ドットの精度で並進ずれが表示される。
スクリーンショット 2014-01-25 16.06.13

この数値をExcellに入力してグラフ化する。横軸は時間で単位は秒。縦軸はずれの大きさで単位はドット。近似線を表示して傾きと切片を求める。
スクリーンショット 2014-01-25 17.03.06

求めた傾きと切片をもとにずれ量を計算し、グラフにするとあらこの通り、ちゃんとピリオディックモーションが表示できた。周期は1分で理論通り。
スクリーンショット 2014-01-25 17.02.57

自作ポタ赤の駆動速度は平均的には恒星駆動に等しいと仮定する。画像上で十字線は1秒間に0.6899ドット動くということは1ドットは0.0060395度に相当する。度分秒であらわせば21.7秒角に相当する。上のグラフの振幅は±3ドットぐらいなので、ピリオディックモーションは約65秒角ということになる。

作ったばかりのときに星で測定したら30秒角程度だったので1年ちょっとの間にずいぶん悪化してしまったようだ。ネジ山がすり減ったのだろうか。まあそれでも4592x3096で撮ったコマが3ドット程度ずれるのは実用上問題ないと思う。焦点距離35mmなら十分実用になるだろう。


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コメント 9

Bin-Star

きれいなPEですね。
PECでカバーできそうですが、自作マイコン制御でしたでしょうか?
by Bin-Star (2014-01-26 11:20) 

katabami

いえ、AC100V 50Hz用ののシンクロナスモーターと半径160mmに曲げたM4ネジの精度に頼ってます。マイコン制御だとしてもPECは位相を合わせなければならないので難しいですねぇ。
by katabami (2014-01-27 00:36) 

Hoo-

お久しぶりです。
なるほどこれは便利ですね。最新のステライメージは並進ズレが表示できるのですか。これならいちいち画像の座標を読み取らなくて良いので楽ですね。出切ればエクセルの計算式の入った表をUPして頂けると嬉しいです。
by Hoo- (2014-01-31 14:22) 

katabami

Hoo-さんコメントありがとうございます。
ステライメージの表示する数字をエクセルに手打ちしなおすのが面倒でしたが、画像の座標を読むより楽ですね。
何の工夫も無いやりっぱなしエクセルですが下記に置きました。ご参考までに。
https://app.box.com/s/moea8wmll59zeopbj189
画面右上の下向き矢印をクリックするとダウンロードできると思います。(Boxというサービスを初めて使うので自信なし)
by katabami (2014-02-01 12:57) 

Hoo-

今晩は、早速のUPありがとうございます。
今はIPADなので明日DLさせてもらいます。
ついでに「昼間のピリオディックモーション測定」からリンク貼ってもいいですか?

by Hoo- (2014-02-02 23:55) 

katabami

Hoo-さん、どうぞリンクお願いします。
by katabami (2014-02-04 00:03) 

hoo-

ページの最後からリンク貼らせていただきました。
ありがとうございました。
by hoo- (2014-02-05 22:06) 

なかなかいい

はじめまして。
すごい測定方法があるのですね!
ぜひ試してみたくなりました。
ところで、一つ疑問があるのですが、
1ドットが何度に相当するのかは、どうやって算出されているのでしょうか?

自分のもっているカメラとレンズ、パソコンで、その撮影画像の1ドットが何度かを計算する方法があるなら、教えて頂けると助かりますm(__)m

突然のお願いで申し訳ありませんが、よろしくお願いします。
by なかなかいい (2015-05-01 19:55) 

katabami

なかなかいいさん、こんばんは。コメントありがとうございます。
確かこのときはNEX-5に35mmのレンズをつけました。
NEX-5のセンサーはAPSCサイズで横幅23.4mm。
よって画角はatan(23.4/2/35)*2=37度
画素数は横幅4592ドットなので一ピクセルあたり37/4592=0.00805度=29秒角となります。
3ドットなら87秒角。あれ?記事の内容と違いますね。このレンズ正確には35mmじゃないのかな。
by katabami (2015-05-02 22:20) 

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