天体写真への誘い⑥(撮影準備編)

COLUMN

前回までで天体写真(カメラレンズを使用しての星野写真)に必要となる基礎的な知識や撮影機材についてざっと取り上げてきました。今回は撮影の前準備やその他に必要な機材、そして実際に撮影現場に足を運んで機材を設置するまでの流れを取り上げます。

もちろん私は天体写真機材については超ミニマムな部類の人間ですから、準備や撮影自体もとても簡素なものです。本格的な天体望遠鏡や赤道儀を使ってのディープスカイ撮影を志向されている方々には参考にならないところもあると思いますので、そのあたりはご了承ください。

(目次)

  • 撮影の前準備(その他機材)
  • 結露防止用ヒーターバンド
  • 乾燥空気システム
  • 電源
  • 三脚
  • 極軸用の微動雲台
  • 極軸望遠鏡
  • 雲台
  • センサークリーニング
  • 撮影の前準備(機材の設置)

撮影の前準備(その他機材)

前3回において主要の機材となるカメラ・レンズ(鏡筒)・赤道儀について取り上げました。
実はこれは基本となる機材であって、美しい天体写真に仕上げるにはその他細々したものが必要になります。この “その他機材” というのが天体撮影では結構大切なものだったりします。

天体写真への誘い③(カメラ編)

天体写真への誘い④(レンズ編)

天体写真への誘い⑤(ポタ赤編)

結露防止用ヒーターバンド

天体写真はもちろん夜間に撮影するわけですが、日本のような湿度が高い気象下ですと気温や湿度の変動によってレンズの前球に夜露がついたり、曇ったりしてしまいます。毎回夜露に悩まされるわけではないですし一晩中レンズが曇らない夜もあるのですが、やはり対策はとっておいたほうが良いと思います。

星景写真やタイムラプスを撮影されている方なら既にお持ちだと思いますが、結露防止用のレンズヒーターバンドがあると良いでしょう。以前はヒーターバンドの類はニクロム線などを使って自作されている方々が多かった印象ですが、最近ではタイムラプスや星景写真がメジャーな撮影ジャンルとなってヒーターバンドの需要も増えたのか、ネット通販などで安価で簡単に手に入るようになりました。そのほとんどがUSB接続によるモバイルバッテリーからの給電ができるヒーターで、断線のことも踏まえて2,3個用意しておくと安心です。

ヒーターバンドは湿気の多い夜は必須アイテム

必要な温度は?
車のエアコンを点けておくとフロントガラスが曇らない原理と同じで、レンズの前球付近がわずかでも温まって外気温との差があれば曇らないはずなので、それほど高温にする必要は無いと思います。あまりに高温になりすぎるとレンズにもよくないと個人的には思います。

ヒーターバンドを装着し夜露を回避

最近では温度調節も可能なヒーターまであり、天体撮影において一晩通して活用できる必須アイテムの一つになりました。

乾燥空気システム

これはかなりマニアックになりますが、主に本格的な天体望遠鏡で撮影されている方々が行っている方法で結露防止用ヒーター同様に夜露・結露対策の一つです。ヒーターバンドですと前球の大きなレンズや、例えばニコンの14-24mmやシグマの14mm F1.4などに代表される出目金レンズなどではどうしてもパワー不足のことがあります。レンズの周辺は良くともレンズの中心部分だけが曇ったり結露することもあります。そんな時に乾燥空気をレンズの前球に吹き付けながら撮影するという対策です。

“出目金レンズ”の結露対策には悩ましいものがある

簡単に言うと乾燥材(シリカゲル)を密閉力のある容器に入れておき、エアーポンプ(金魚のぶくぶく等)とゴムチューブを使ってその乾燥した空気をレンズの前球に吹き付けるシステム。もちろんこんな装置は市販されているものではないのでマニアックな天文屋さんたちはみなさん自作しておられます。私自身この乾燥空気システムは使ったことがありませんが、たまにカメラレンズでの星野写真を撮影されている方の中にも自作して使っていらっしゃる方をお見掛けします。

天体撮影の世界は一般的な撮影とは異なり、より美しい画像を取得するために既製品を買ってそのまま使うだけでなく、様々なものを自作したり創意工夫を施す世界でもあります。望遠鏡用のフードを自作したり、様々なプレート類をワンオフで金属加工屋さんに発注したり。乾燥空気発生装置もその中の一つなのですが、ここまでの対策を取り始めたら立派な天文屋さんの仲間入りだと思います。



電源

天体写真は屋外での長時間の撮影となります。
デジカメはもちろん赤道儀や前述のヒーターバンドなど、長時間使用できるように電源を確保しなければいけません。ただ、いきなり大掛かりなポータブル電源を追加で購入するのも大変ですから、初めのうちはすでに持っているもので代用しても良いと思います。

コンパクトなシステムは電源系もミニマムにできる

私は天体撮影を始めたころはカメラの電源はニコン純正のバッテリーを数個用意し無くなったら都度交換していましたし、ポタ赤(SWAT200)の電源はエネループで、ヒーターバンドの電源はスマホ用のモバイルバッテリーで、という感じでした。
実はこのあたりの手軽な電源で対応できるのがこのミニマムな撮影機材の良いところでもあります。

赤道儀の機種選びにおいて、どのようなバッテリーで駆動するのかをその選択基準においても良いかもしれません。よりミニマムに、というのであればやはり乾電池で駆動する機種が良いでしょう。

互換バッテリー
ネット通販上にはカメラ電源としていわゆる “互換バッテリー” という純正よりもはるかに安価なバッテリーが販売されています。しかし個人的にはこのような代物には一切手を出しません。さすがに発火するようなことは稀のようですが、バッテリーが膨張して本体から取り出せなくなるような不具合はけっこうあるようです。あくまで自己責任ですが個人的にはメーカーの純正バッテリーを推奨いたします。
本格的な天体撮影をされる方々の機材では大容量のポータブル電源が必要ですし、それこそ大きな発電機を使用している方もいらっしゃいます。現在ではハイブリッド車や電気自動車の普及により、そこから電源を確保されている方もいらっしゃるようです。

三脚

ポータブル赤道儀は基本的にはどの機種も一般撮影で使われる三脚に載せて使用するように設計されているはずです。三脚側のネジは1/4インチ(細ネジ)3/8インチ(太ネジ)の二つの規格がありますが、多くのポタ赤は太ネジに対応されていますので、お持ちの三脚が細ネジでしたら太ネジに変換するアダプターで対応することになります。実際には三脚と赤道儀の間に後述する極軸合わせ用の微動雲台が入るので、ポタ赤を三脚に直付けするわけではありませんが。

天体写真で使用する三脚は重ければ重いほど良いです。
ネイチャーフォトを撮影しているアクティブな方々は三脚の選択にはとても悩まれると思います。機材を担いでフィールドを歩き回らなければならないので、軽量さと安定度を天秤にかけて、自分なりの最適解を見つけなければなりません。しかし天体写真は機材を背負ってフィールドを歩き回る必要はありませんから、とにかく安定度を重要視すべきです。

極軸用の微動雲台

以前の記事でも取り上げましたが天体撮影では赤道儀の回転軸を天の北極に正確に合わせないといけません。極軸望遠鏡や後述する電子化された極軸望遠鏡を使って合わせるのですが、その時に必要となるのがその赤道儀本体を天の北極に向けるための微動雲台
その必要となる動きは『左右(東西)方向』『仰角(南北)方向』となります。つまり極端に言うとこの二つの方向に調整して固定できるなら何でも良いということになります。

私は風景写真や山岳写真で水平を出すときに使用していたベルボンの『プレシジョンレベラー』を流用しています。プレシジョンレベラーの良いところは特に仰角方向、つまり南北方向を合わせるときに非常にやり易いというところです。微動雲台は三脚と赤道儀の間に装着するわけですから、赤道儀から上にある機材の重みすべてがかかることになります。プレシジョンレベラーは左右方向ではクランプを緩めて手で回す仕様になっていますが、仰角方向ではクランプを緩めてギアを回して微調整する仕様になっています。これが極軸合わせの際に非常に扱いやすい機構なのです。多くの方がお持ちになっているであろう一般的な3WAY雲台でもできないことはありませんが、特に機材の重みが掛かる仰角方向を合わせるのはかなり難しい、いやほとんど不可能と思います。自由雲台ではまず無理だと思います。

※プレシジョンレベラーの詳しい製品情報はベルボンの公式HPをご覧ください。
Velbon|プレシジョンレベラー

Velbon プレシジョンレベラー

実はこのプレシジョンレベラーよりもさらに扱いやすい、極軸を合わせることに適した雲台があります。それがマンフロットやベンロなどから販売されている3WAYの『ギア雲台』です。これならば仰角・東西ともにギアで動かすので合わせやすいと思いますのでおすすめです。ただし、どの製品を使うにしてもあくまで耐荷重範囲内での使用が原則です。そもそもこれらのギア雲台は天体用の極軸微動雲台として設計されているわけではありませんから、追尾撮影中にバランスが偏ったり、強風に煽られる場合など下手をすると上に積載している機材が落下するとも限りません。

ポタ赤によりますが、純正オプション品で微動雲台が販売されている機種もありますし、別メーカーのものを流用できる場合もありますのでそれらを活用されても良いと思います。

べンロのギア雲台『GD3WH』(耐荷重6㎏)

微動雲台として活用の一例

極軸望遠鏡

極軸合わせの際に実際に北極星に向けて覗く小型の望遠鏡が『極軸望遠鏡』となります。極軸望遠鏡は覗くとレチクルパターンが見えて、それを明視野照明装置で照らしながら先述の微動雲台を動かしながら赤道儀の軸を天の北極に合わせます。

実は情けない話、私はこの極軸望遠鏡というものを使ったことがありません。SWAT200にはオプションで極軸望遠鏡を取り付けるステーが用意されていますが、極軸望遠鏡自体がそこそこ値の張ることもあって購入しませんでした。私は北極星が見えない時に使われる極軸合わせの手法『ドリフト法』を自分なりアレンジしてそれでおおよそで合わせていました。カメラレンズの明るさを活かして露出時間を短くして撮影していましたが、やはりそれでは限界を感じたため後にQHYCCD『Polemaster』を導入しました。

QHYCCD『Polemaster』

初めから赤道儀に極軸望遠鏡がセットで付いているならそれを使っていたと思いますが、新たに別で極軸望遠鏡とオプションのステーを購入するならほぼ同じ価格で購入できる『Polemaster』のほうが良いのでは?と思って購入しました。現場にパソコンを持っていく必要がありますが『Polemaster』のおかげで簡単に素早く、正確に極軸合わせができるようになってとても助かっています。

もちろん広角~準広角程度の画角なら極軸合わせはそれほど正確に合わせる必要はありませんが、標準からとくに中望遠域をオートガイド撮影しない(いわゆるノータッチガイド)のなら極軸は正確に合わせないといけませんから『Polemaster』は非常に有用だと思います。大気差補正などさらに精度を追い込めば中望遠域の撮影なら2分くらいならノータッチでじゅうぶん撮影できます。逆に言うとノータッチなら正確な極軸合わせが必須とも言えると思います。

雲台

さて次は赤道儀とカメラの接続方法ですが、星野写真の場合は主に二通りあります。

①自由雲台
自由雲台は写真の経験がある方ならご存じだと思いますが、いわゆる “ボール雲台” というのもで上下左右どの方向にもまさに “自由に” 向けることができます。広角レンズ~標準レンズなどを用いた広めの星野写真やポタ赤を用いた星景写真(俗に言う新星景写真)などではこの自由雲台が使われることが多いようです。ただ自由雲台は保持力の問題や細かな構図合わせは不得意なので中望遠レンズを用いた星野写真では避けたほうが良いと思います。

とくに写りの良い高性能な明るい大口径レンズと言うのは重いものが多いので、いくら雲台の固定ノブを締め込んでも追尾中にたわんで追尾エラーを起こします。私も星野写真を始めたころはSWAT200のターンテーブルに自由雲台を直接接続してそこにカメラを載せていましたが、成功率はひどいものでした。自由雲台を使う場合は天の川を広角で狙う場合や、星景写真での使用に限定したほうが無難です。

さらに構造上、自由雲台では天頂にカメラを向けることがほぼ不可能です。
アンドロメダ大銀河をはじめ、はくちょう座やぎょしゃ座の散光星雲群などは天頂の条件の良い高度まで上がりますが、そこに向けられないのはもったいないと思います。

②簡易赤緯軸
私は自由雲台をしばらく使ったのち、さらに望遠域の撮影を試みる段階でSWAT200のオプションパーツであるカウンターバランスがとれる簡易的な赤緯軸(いわゆるドイツ式)を導入しました。この辺りは各ポータブル赤道儀のシステムによってそもそも赤緯軸があるタイプや、オプションにも無いタイプなど様々です。SWAT200の簡易赤緯軸を使い始めてからバランスが良化して明らかに追尾の成功率が上がりましたし、さらにカメラを天頂に向けることも可能になりました。

ポタ赤に簡易赤緯軸(ドイツ式)を使った状態

さらに天体写真の基本的な『南北縦構図』『東西横構図』も取りやすくなりましたし、個人的には星野写真では重要なパーツという認識を持っています。もちろん赤緯軸と言ってもあくまでモーターで動くのは赤経軸だけですが、中望遠カメラレンズによる星野写真での使用ならば焦点距離的にも自動導入は必要ないでしょうし、2軸モーターは特に必要ないかなと個人的には思います。

こういったコンパクトなポタ赤を簡易ではありますがあえてドイツ式にするのは本末転倒という側面もあるかと思います。それならば小型の赤道儀で撮影すれば…と。ただやはりドイツ式にしたことで成功率が上がったことは事実でしたし、もし広角の星野、または新星景などを撮影するときは赤緯軸を外して自由雲台を搭載して撮影するといった柔軟な使い方が1台で可能という見方も出来ると思います。



センサークリーニング

のちのちフラット補正という処理が必要になってくることを踏まえて、センサーのクリーニングもしておいたほうが良いと思います。

フラット補正
カメラレンズや天体望遠鏡の周辺減光をリカバリーする処理。天体写真では超強調処理を行う関係から一般的なビネット補正だけでは不十分のため、周辺減光の様子だけが写った画像を元画像(ライトフレーム)からソフト上で除算処理して画像のフラット化を行います。
センサーはデジタルカメラの部位のなかでは非常にデリケートな部分です。もちろんカメラの機能の中にセンサークリーニング機能も付いている機種も多いですが、それだけではどうしても取り切れないゴミ(特に油分を含んだもの)もあります。センサークリーニングはプロに任せた方が無難ですが、毎回毎回メーカーに出すのもお金や時間の面でたいへんです。もちろん自らクリーニングすることは自己責任とはなりますが、私は自分で行っています。

センサークリーニングキットの一例

クリーニングキットはいくつかありますが、今はペンタックスのクリーニングキット『O-ICK1(通称ぺったん棒』を使っています。とても簡単に掃除できますし、頑固な汚れも比較的綺麗になります。

以前はニコンの純正のクリーニングキットを使っていました。付属の木の棒にシルボン紙を巻き付けて、無水エタノールを沁み込ませてセンサーを拭き取るというタイプでしたが、これはなかなかにコツが必要でした。拭き取る際にムラが出来たり、無水エタノールを沁み込ませる量にも気を配ったり、とやってみると結構たいへんでした。現在使用しているペンタックスの『ぺったん棒』は簡単に掃除出来て気に入って使っています。

注意事項
センサークリーニングの最中、デジタル一眼レフであれば確実に “ミラーアップ” をしておかなければなりません。途中で何らかの拍子でミラーやシャッター幕が閉じてしまうと破損してしまいます。満充電されたバッテリーや専用ACアダプター(専用カプラー等)を使用するなど細心の注意を払ってください。なお、センサークリーニングはあくまで自己責任にて行っていただくようお願いいたします。どうしても自信のない場合はメーカーに出したほうが良いでしょう。

撮影の前準備(機材の設置)

さて、機材が一通り揃ったらいよいよ実際に撮影へと出向くわけですが、折角であれば暗い夜空を求めて遠征したいところです。もちろん自宅の立地上、そこから美しい星空を眺めることができるのならば自宅の庭などで撮影出来ればそれに越したことはありません。しかしそうではない場合は民家の少ない山のほうへ出向いて撮影できれば光害の影響を受けづらくなります。

天体撮影は一般的な撮影と違って荷物が多いこともあり『忘れ物』に注意しましょう。

撮影地の選定と撮影日時

長時間の撮影となる天体撮影の撮影地はもちろん他人の迷惑になるようなところは避けます。私有地立ち入り禁止区域にズケズケと入っていくのはもちろんマナー(法律)違反です。極力街灯が無く広々とした場所が良いですし、あまり人や車の通りが多いようなところは避けた方が無難です。

初めて訪れるような場所であれば明るいうちに行って、下見をしておいたほうが良いでしょう。地面が土だと撮影している間に三脚が沈みこんでガイドエラーを引き起こす可能性もあるので、出来ることならコンクリートやアスファルトであればなお良いです。

天体撮影地での一コマ。

新月期を撮影日の中心に据え、極力月明りを避けたほうが天体写真はきれいな仕上がりになります。
例え新月期でなくても…

夜半過ぎに月が沈む→後半戦勝負
逆に月が夜半から上がってくる→前半戦勝負
という具合に計画すれば月明りの影響を受けずに済みます。

機材の準備

撮影地に着いたらすぐに撮影機材、とくに鏡筒・レンズの類は外に出して現地の温度に順応させておきます。特に冬場、エアコンの効いた暖かい車内から寒い外にいきなり出してすぐに撮影するとレンズが結露したり曇ったりしてしまいます。それにレンズ自体が温まっていると外気温との差が大きくなってしまい、撮影中に次第にピントが途中でズレたりします。そのために外の気温に慣らしておきます。さらにそれと同時に赤道儀も試運転のため撮影前にある程度は動かしておいたほうが良いと思います。ギアを馴染ませることはとても大切な前準備となります。

水準器などを使って三脚の水平を出し、機材を組んで極軸合わせを行います。
撮影地が平らではない場合は三脚アジャスターなどで水平をとると良いでしょう。実際の極軸合わせについては長くなってしまうのでここでは割愛させていただきます。極軸望遠鏡に付属されている取説を見ながら行えば誰でも合わせられると思います。

北極星が見えない場合
基本的には機材を設置する場所から北極星が見えるところを撮影地とします。しかし建物や木、山などが邪魔で北極星が見えないところでも『ドリフト法』『DPPA法』などで合わせることができるようですが、これには機材の扱いの慣れが必要になります。興味のある方はネット検索してみてください。
あとは簡易赤緯軸のあるドイツ式タイプのポタ赤であれば赤道儀のクランプを緩めて左右に振ってみてバランスを取ります。どちらの方向に傾けてもバランスが取れていれば撮影準備は完了です。
実はこのバランスについても奥が深く、きっちりとバランスを合わせるよりも東側(赤道儀のギアの動きに逆らう方向)に若干バランスを傾けたほうが良いと言われています。これはギアの遊び(バックラッシュ)を少なくするという目的があります。そのあたりはまた実際の撮影編でも取り上げていきたいと思います。

 

次回、いよいよここから実際の撮影に入ります。
最後までお付き合いいただきありがとうございます。