3CCD惑星カメラへの
 挑戦と挫折

2007/03/22
 モノクロモードのPCカム Imaging Source DMK21AF04を3台使った惑星カメラへの挑戦です。

 惑星(特に木星)を撮影していて大変なのは、自転が速いために、望遠鏡の解像力を有効にするためには、コンポジットする画像の撮影時間には限りがあります。
 口径にもよりますが、厳密には1分以内にすべての撮影を終わらないといけません。おまけで2分以下と言われています。
 カラーCCDであれば、同時にカラーデータが得られ、解像力以外の問題は少ないのですが、モノクロCCDとRGB3色分解フィルターでRGBの3色をフィルター交換しながら、この時間内に撮影をするのは極めて困難です。撮影フレーム数に限りが出て、必要フレーム数(数千枚)が得られません。
 白色光をRGBの3色に分解し、3CCDで撮影するシステムは、これを救う決定打に思えていました。そして、天文同好会などで3色を分解するプリズムまたはミラーなど手に入りませんか?と声を出していたのです。
 液晶プロジェクタや3板式ビデオカメラに使われていて、どこかに転がっていないかと・・・で、3色分解プリズムやミラーを探していたのですが、同好会のUさんに、大阪日本橋のジャンク屋で見つけていただいたのです。

 このプリズムは業務用ビデオカメラのパーツで、フィリップスタイプの3色分解プリズムでした。それぞれの端面にコーティングがされており、必要な3色にそれぞれ取り出すことができます。プリズムは接着されており、一つのブロックとなっています。結構重たいガラスブロックです。

  プリズムのケース?をアルミで組み立てた後、1台のDMK21AF04を使って土星で試し撮りをしました。模様が写らなければ自転の影響がないので時間的な余裕はあるので光量チェックには十分でした。
 が、結果は光映舎の3色分解フィルターワークに比べると、2倍以上の露光が必要でした。20cmの光量ではかなり苦しいことが分かりましたが、職場の60cmの光量だとなんとかなるかと、2台のDMK21AF04を発注しました。


試写
20cm Dall-Kirkhamで撮影したテスト画像です。
 左画像は3色分解フィルターを使用した、LRGB法によるもので、右画像が試作3CCDによるものです。画像が小さいのはできが良くないからです・・・(笑)
 撮影そのもは付属ソフト IC Capture 2.0 を3台分それぞれ起動して撮影することができました。

問題点(挫折)

1、3台のDMK21AF04をPCカードアダプター(IEEE1394)通すと、1台のフレームレートは、15fps まで、つまり3台の和で45fps以上は使えない。これはIEEE1394の規格(最大400メガビット)なのかもしれませんが、これではパソコンも3台必要なことになります。
 これ以上の投資は無理です。

2、このプリズムでは光量のロスが大きくて、光映舎のRGB分解フィルターを通しての撮影よりも、2〜3倍の露光が必要なため、20cmではとっても、とっても苦しい。
 もっと効率の良い3色分解プリズムまたはミラーが手にはいるまで待つことにします。


展望

 今まで、LRGB法は、色の観点からおかしい、まやかしの方法だと言っていたのですが、一見の解像力の高さに惑わされ?今は、いかに効率よくLRGB法ができるかに意識が移っています・・・

おまけ
 新しいDMK21AF04を買ったことで分かりました。2006年10月以降のDMK21AF04は最大フレームレートが上がり、最大60fps(前は30fps)まで撮影できます。ちなみに私のノートパソコンでは、撮影は60fpsでできますが、表示はコマ送り状態になっています。
 DMK21AF04販売会社アルゴに古いのも60fpsになりませんか?と聞いたら「できません!ものが違います」と言われました。残念。

 いつの日か?自作3CCD惑星カメラが働く日を夢見て、そっと2台のDMK21AF04は棚にしまっておきます。