09 自作小物(カメラ) Feed

2014年1月25日 (土)

ナノトラッカーの精度を検証

今日は、ナノトラッカーの続きです。


ナノトラッカーの精度について検証してみました。
以下の結果は、あくまで私の個体での結果ですので、念のため。


検証は、D600 135mmを用い、露出15secで、インターバルを5秒取り、20秒に1枚で取った297枚を、DeepSkyStackerで最大値、位置合わせなしで合成しました。

これを、ピクセルリサイズで拡大したものが下の写真です。

Nano_error_2

これを見ると、約3.5周期のピリオディクエラーが発生しています。

ナノトラッカーのウォームホイールは歯数50ですから、1436分/日÷50 = 28.72分/ウォームギア1回転、297枚×20秒÷60 = 99分の撮影は、99分÷28.72分/回 = 3.45回と合致しています。


ピリオディックエラーの幅は、33ピクセルで、D600で135mmのレンズを使った場合、角度9秒/ピクセルですので、33ピクセル × 9秒/ピクセル = 297秒となります。


非常に大きな値ですが、このエラー量でどのくらいの露出時間が許容されるか計算してみると。


この297秒角が、1周期28.72分の1/2の時間で動く訳ですから、297秒角÷(28.72÷2×60) = 0.34秒角/秒の誤差となります。

これで、D600+135mmで1.5ピクセル以内に納めるとした場合、9秒角/ピクセル×1.5ピクセル =13.5秒角を許容することになります。

よって、許容露出時間は13.5秒角÷0.34秒角/秒 = 40秒となります。まあ、30秒の露出であれば、そこそこの写真が取れるのではと思われます。

ところで、極軸の誤差によって生じる追尾エラーは、角度2度の誤差が生じた場合、0.33秒角/秒の誤差が発生しますので、ちょうど、ピリオディックエラーと同程度になります。

ナノトラッカー + ポーラメータの簡易極軸合わせでは、2度以内に納めるのはなかなかだと思いますので、そういう面では、それなりの精度であるとはいえます。

こうして見ると、ちょうどバランスが取れているとも言えなくもありません。


この、写真を見て比較的スムースなカーブなんで、モータドライバを自作しなおして補正できるのでは・・・、と思ったりもしているのですが、補正ができたとしても、極軸合わせのの問題も残りますし、今の簡易さの方がいいのかもしれません。

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2014年1月21日 (火)

タイマーレリーズの作成(続き)

リモートタイマーの詳細についてです。
リモートコードによるシャッター動作は、MC-DC2リモートコードを使用するニコンのカメラ(D600、D7000、D5000、D3000)では、リモートコードの3線の内の共通線に他の2線を順に短絡させることで、シャッター動作を行うことができるようになっています。

20140121_23851
純正のMC-DC2には、若干の部品が付いていたような気がするのですが、今は手元にないため確認できません。
今回手に入れた互換品は、写真のように全く電子部品等はなく、金属板3枚のみの簡単なものです。
ボタンを押すと一番上の金属板が、2枚目に接触し、シャッターの半押し状態となります(AE/AFの動作等)。さらに押し込むと3枚目にも接触し、シャッターが切れると言うものです。

これで動作するわけですから、リモートタイマーの方も、保護回路等は考慮せず、リードリレーによる開閉のみとしました。
今回作成した回路について、その実装図による回路を掲げます。

Photo

回路自体は単純で、LCDディスプレイモジュール関係、動作指示用スイッチ3個、リモートコード動作用リードリレー2個で出来上がっています。


動作させるプログラムでは、com - No.1、com - No.2の順で短絡し、その後、この逆の順番でオフにすることでシャッター動作を行ってしますが、No.1、No.2のオン・オフは同時でも可です。

シャッターの1押しに相当するオン-オフ間では、待ち時間が必要で、待ち時間なくオン-オフにすると、カメラは認識してくれません。

プロクラム上では250msecの待ち時間を入れて動作させています(必要な最小待ち時間は詰めていませんので不明)。

com線とNo.1,2線との関係は、これだと思っていたのですが、試しにテスタで電圧を計ってみると、No.1線が+2.7vで、comとNo.2は0v(フロート?)です。

これだと、No.1を共通線にして、これにcomとNo.2を接続するパターンが正解ではないかと思いますが、とりあえずは、上記で動いていますので良しとします。


さて、天体写真の撮影動作では、1枚毎の撮影間隔は露出ディレイモードを動作させるために必要な時間でしかないわけですから、ミラーアップ撮影を基本とすることに変更しました。

プログラムの動作検証中に、ふと、気づいたことは、普通のタイマーリモコンでは、バルブ動作でのミラーアップ撮影ができませんが、このリモートタイマーでは、下図ような動作で実現できるということです。

Photo_3

これで、露出ディレイモードを設定するためにメニュー画面を開けて操作する必要がなくなったし、D5000が露出ディレイモードの設定が1秒しかないことも解決、と、よろこんだのも束の間、天体写真の主力機であるD5000には、ミラーアップ撮影の機能がないことを思い出しました。


残念ですが、ミラーアップ撮影(D600、D7100用)と露出ディレイモード撮影(D5000用)による2モードを用意することで、幕引きです。


それにしても、フィルム時代の一眼レフでは、廉価版の機種でも当たり前にできたミラーアップ撮影が、D5000のような入門機では省略されているのは、どうにも歯がゆいかぎりです(最新のD5300でもミラーアップ撮影機能はないみたいです)。

前にも書きましたが、どうにもD3000、D5000のシリーズは、天体写真用としては使いにくい機種です。

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2014年1月19日 (日)

ナノトラッカー用傾斜架台の製作

今は、寒さですっかり出無精になってしまい、撮影も小休止状態です。

年末年始の休みにナノトラッカー用に傾斜架台を作成してみました。

Photo_3

20140119_23849_5

20140118_23846_5

ナノトラッカーを三脚にセットすると、右の写真のように重量配分がアンバランスになって前のめりになります。

これを解消するための傾斜架台が市販されていますが、構造は単純なので、自作してみました。

材料は10mmと5mm厚のアルミ板で、これは赤道儀の自作で使った材料の端材で、実質製作材料費はかからずに出来ています。

丈夫に出来上がっていますが、重いのが難点ですか・・・・。

一応M4のボルト留めにしていますので、分解・組立可能ではあります。

傾斜は56度とし、関東と九州での使用を考慮しました。

三脚にセットした状態では、そこそこバランスのとれた状態ではないかと思っています。

ただ、出番がいつになるのやら....。

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2014年1月18日 (土)

タイマーレリーズの作成

天体写真撮影の長時間撮影用にタイマーレリーズとして、エツミタイマーリモートスイッチN3ニコン用を使っていますが、天体写真撮影用としては、操作が煩雑であること、バッテリー切れの心配があることから、私の撮影スタイルに特化したタイマーレリーズを自作してみました。

本当はPICマイコン等をつかって、全体を作ってもよかったのですが、赤道儀の自作で調達したArduinoマイコンが余っていましたので、これを利用することにし、Arduino風に言えば、タイマーシールドなる回路を自作することとしました。

チョット大きくなりますが、USB接続で簡単にプログラムの変更ができるのが味噌です。

20140118_23834

20140118_23840_380mm×80mm×40mmで出来上がりました。

カメラとの接続は、MC-DC2の端子が部品としては、手に入らないので、互換品(700円)を調達し、その端子とケーブルのみを利用しています。

MC-DC2ケーブルレリーズでのカメラ制御は、極めて単純で、3線の内の2線を短絡させると、シャッターの半押し状態になり、この状態で3線目を短絡させるとシャッターが切れるというものです。

左の写真の場合、黄色線に白線を短絡させ、その後赤線を短絡させます。

そこで、自作した回路では、小型のリレーを2個用意し、順に短絡させるものとしています。

リレーを動作させるためには、マイコンの端子が流せる電流量が少ないため、トランジスタ等で増幅させるのが一般的みたいですが、10mAで動作するリードリレーを調達し、直接駆動しています。

動作は極めて単純で、2枚目の写真が撮影中の表示ですが、2行目は、露出時間(撮影毎にカウントダウン表示)で、30秒間隔での設定、次の2桁は撮影間隔(秒)(撮影間でカウントダウン表示)、次の2桁は撮影枚数で、「00」は無限繰り返しとしています。最後の桁は、撮影した枚数を表示しています。

天体写真撮影に特化すれば、これで十分だと思いますし、設定も極めて簡単に出来ます。

また、よく使う設定をEEPROMに書き込む機能を持たせており、起動時にその値を読み込むことにしました。

電源は12Vですので、私の赤道儀と同様12Vバッテリーを共用することで、電池切れの心配もなくなります。

こんなところで、使ってみて、使い勝手が悪ければ、すぐに変更可能ですから、使用しながら最適化していきたいと思っています。

露出時間を変えながら撮影するモードの追加も考えていますが、望遠鏡を使った直焦点撮影をするようになったら考えてみます。

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2013年12月23日 (月)

TC-16A

ネットでTC-16Aと言うちょっと変わったテレコンバータを使って、MFレンズをAF化する改造を見つけ、これは遊べると、早速挑戦してみました。

中古価格9,800円で手に入れ、早速ネット記事を参考に改造したのですが、極めて小さなバネにハンダ付けする手順は、私のハンダ技能では、無理みたいでしたので、銅箔をエポキシ樹脂板に張り付け0.1mm厚の部材を見つけ、これをフィルム基盤に両面テープで張り付けて、パターンとすることにしました。

20131223_23562使用した銅箔は片面で、裏面は絶縁されていますので、入れ換える接点部分をハンダで接続したものです。

黒いテープは、隣接する接点とショートしないように張り付けたものです。

これでうまくいったはずだったのですが、購入したTC-16AのAF回転にひっかかりがあり、うまく動作しません。

購入時に一応の動作確認はさせてもらったのですが、気づきませんでした。購入時には、保証はつけれませんが、動作がおかしかったら返金しますとの書き付けももらったのですが、改造したあとですので・・・・。

中途半端では追われないので、再び調達、今度は8,800円でしたが、はるかに動作がスムースなものでした。

改造は2度目ですので、スムースに進行、動作も問題なく合焦します。

ところがICの足を2カ所切る最後の改造で、大チョンボ。

間違った足を切ってしまいました。そこで、試しに健全な方のAF用リングを引っかかっていた方に交換したら、動作がスムースになり、なんとか2台を使い、1台のTC-16Aの改造が完成です。

20131223_23559

20131223_235602万円以上かかってしまいましたが、まあそこそこ楽しめました。

肝心の使用感ですが、AF可能な範囲は狭く、大方MFで合わせた上でないと合焦しませんが、ピンずれの乱造は防止できるのではないかと思います。

20131223_23556Ai Nikkor 300mm f4.5に付けて撮ったものです。

私の感じでは、画像の劣化も目立たず、実用にはなりそうです。

結果的には、高いお遊びでしたが、望遠系レンズは、すべてMFレンズの私の場合は、そこそこ使えるのではないかと思っています。

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2012年12月22日 (土)

結露対策

天体写真撮影には、必須の結露対策です。

Web上ではいろいろな、結露対策が紹介されていますが、私の結露対策は、面状発熱体を使用して自作したものです。

面状発熱体は、色々あるみたいですが、一般の人が安く手に入れることができるのは、これだけみたいです。

Photo_2

発熱体をポリエストルフィルムで挟んだもので、薄く、曲がるのでレンズに巻き付けるのに都合が良い品物です。

この面状発熱体は、シンワ測定というメーカーが製造しているもので、試供品として提供されているもの見たいですが、私が探した限りでは秋葉原では見あたたらず、共立電子(大阪)の通販があるだけでした。

ところが、なんと驚いたことに地元のカホパーツセンター(この店は、私が学生時代からある、九州唯一(?)の電子部品が手に入る店です)で売っています。

この製品、試供品であるとし、発熱データは一切公表されていません(ユーザーの責任で、試験のこと)。

私は赤道儀を12Vのバッテリー電源で駆動することから、おおよその検討で20Ωのものを選択、実際に通電してみると、7~10V程度でちょうどよさそうな温度になりました。

レンズに巻き付けるためには、1枚では短いため、写真のように、これを2枚で使うこととしました。

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これを、厚手の布で包み、面ファスナーで止める方式です。

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温度調整は、12VのDC電源を使い、電圧を調整することとし、可変電源キット(容量5A)を使用します。

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可変電源キットを組み付けたところです。

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電圧コントローラの外観です。

これで、6~10V程度をつまみで変更し、温度を調整します。

安くあげるため、温度表示、自動調整機能は省略しました。

これで、部品代は、約2,200円程度です。

電流は多め(1A)ですが、電源に自動車用バッテリーを使っていますので、いまのところ不都合はありません。