初めての星景写真「#2 赤道儀を使おう」

デジタルカメラの高性能化により、近年急激に星空の撮影を楽しむユーザーが増えてきた。しかしながら、通常の撮影とは勝手が違うことも多く、最初の一歩が踏み出せないユーザーの声を多く聞くようになった。

本稿はそうしたユーザーの手助けとなるよう心がけ記してゆく。とはいえ本項だけではわからないことも多いかもしれない。わからないことは他の資料にも当たり、一つ一つ知っていこう。知ることの喜びも写真の大切な要素であるからだ。

ともあれ、星空の下静かな空気に包まれる時間を楽しんでほしい。表紙の写真は春の夜明け、東の空から横倒しに登ってくる天の川中心部だ。毎年この時期を楽しみにしている。宇宙の中にいることを実感しつつ、夜明けを待つ。その静かな時間が豊かで、大切なものであると心底思えてくるのだ。

さて、今回の話題は赤道儀。星を点に写すための道具だ。星景写真は三脚だけで撮影することができるが、露光時間が長くなってくると、星は線となり点として写らず、思った印象と違ってしまう。そこで、星の動きを追いかけて星を点として写す道具・赤道儀の出番なのだ。

赤道儀を使う前に、まず星の座標を知っておこう。前回紹介したスマホアプリでも星の座標や情報を把握できるが、天球儀を見ると星空全体と星座の位置関係を把握しやすい。

天球儀は全ての星までの実際の距離を無視し、球体の表面に星を配置したものだ。ここで地球儀を思い起こしてほしい。地球上では緯度と経度を指定することで特定の位置を示すことができる。また回転する軸の北が北極、南が南極であり地球の自転軸として表されている。

同様に天球儀でも緯度と経度により特定の星の位置を示すことができる。天球上の緯度・経度は赤緯・赤経と呼ぶ。同様に北は天の北極、南は天の南極となり、両軸を結んだ回転軸は極軸と呼ぶ。

三脚のみの撮影では8秒を超えた露光では星が流れてしまう。Skymemo Sを使って星の動きを追いかけたので、露光時間を長く、感度は低く設定できた。そのおかげで天の川の淡い部分までディテールよく描写できた。

ここからはケンコー・トキナー　Skymemo Sの使い方を見ていこう。

STEP 0Skymemo Sを用意する

まずは同梱品の確認だ。緑の枠内がレンズキャップを除いた製品の同梱品だ。

製品本体と付属品

① Skymemo S本体
三脚への取り付けは3/8インチネジ（カメラ大ネジ）で行うが、通常のカメラ小ネジへのアダプターも付属している。電源は単３電池４本のほかUSB経由で給電できるためモバイルバッテリーも利用できる。搭載できる重量は５キロまで。精度の良い据付など条件が整えば焦点距離200ミリ、露光時間５分まで星を点として写す能力があると言われている。正確に北極星に向けて据付をするための小さな望遠鏡・極軸望遠鏡が内蔵されている。

② 明視野証明装置
本体の極軸望遠鏡の視野には北極星を導入するための指標・レチクルが刻まれているが、これを見やすくするために視野を少し明るくする。

③ ショートプレート
雲台を取り付けるためのプレート。カメラ大ネジになっている。天体望遠鏡で一般的に使われているアリガタ、アリミゾとなっており、社外品も含めさまざまなアクセサリーと交換できる。

別売品

④ 自由雲台
付属のショートプレートを介してカメラを取り付けるために自由雲台が必要になる。

⑤ 微動雲台：スカイメモS用微動雲台
Skymemo S本体を正確に北極星に向けるための雲台。これがなくても三脚付属の雲台でも北極星に向けることができるが、微動雲台がを使う方が圧倒的に手早く、正確に据付できる。

STEP 1ロケ地で北極星を見つけよう

星を点に写すためには、Skymemo Sを北極星に向ける必要がある。まずは北極星を見つけなければならないが、一般的には北斗七星、もしくはカシオペア座から辿っていく。北極星はこぐま座の尻尾の先にあたるが、北斗七星と同じようなひしゃくの形の先端である。これらの星の並びを覚えておこう。北斗七星、カシオペ座の並びで赤い線にした部分をそれぞれ５倍延長した先にある白い星が北極星だ。星の位置は季節・時刻によって動いていくので、常にこの写真のように見えているわけではない。日本国内であれば年間を通して北斗七星かカシオペア座のいずれかは見えているので、まずはどちらかを見つけるようにする。

 

STEP 2Skymemo Sを雲台にセッティングする

STEP 3北極星の時角を合わせる

時角とは天体の位置を子午線を基準に天の赤道に沿って測った角度である。北極星は真の天の北極から約1度離れているため時刻によって位置が変わる。よって時角を計算することで、より正確にSkymemo Sを天の北極に向けることができるSkymemo S本体後部には円形の時角計算尺が装備されている。

外周リングは時刻、内側円盤は日付、最も内側の目盛は経度補正であるが、同じ時刻でも経度によって補正が必要なためだ。基準(0)は各国での標準時を定めている場所の経度である。日本では明石であり東経135度となる。そこで例えば千葉県東京湾側で撮影すると東経はおよそ140度であるので、E(東)へ5度補正する。経度差の補正を行なってから、外周リングと内側円盤の目盛を現在の日付と時刻に合わせる。経度差は内側円盤のみ、日付と時刻は本体の回転で行う。

STEP 4北極星を指標位置に合わせる

時角を合わせてから、最後部の極軸望遠鏡接眼部を覗くと赤い視野に十字線と円形の指標が見える。十字線には０、３、６、９の文字が見えるが単位は時である。時角を別途計算する時に使うもので、時角計算尺を使うSkymemo Sではこの数値は無視して構わない。北極星を導入する指標は常に6時の線と円の交点である。微動雲台の高度と方位ノブを回してこの位置に北極星を合わせればSkymemo Sの回転軸と地球の自転軸が並行になったことになり、星は点に写る。この作業を極軸合わせという。目盛がぼやけて見えにくい場合は接眼部外周を回して視度を調節することができる。目盛がシャープに見えるように適宜合わせると良い。

 

ここまで極軸望遠鏡の使い方を詳しく解説した。Skymemo Sの性能を発揮させるためにはは正確な極軸あわせが全てであると言える。一方、現代のデジタルカメラでの星景写真において、24ミリ以下の焦点距離で30秒以下の露光をする場合は詳述した通りの極軸合わせをする必要はない。この条件での限定された撮影ではSkymemo Sの最高性能を求める必要がないのだ。極軸望遠鏡の視野中心に北極星を置くだけでも十分だ。しかしながら極軸合わせに慣れてくると大雑把な合わせ方も、正確な合わせ方も1分と時間は違わない。よって慣れないうちは神経質にならず、まずは撮影を楽しもう。慣れるに従って正確な極軸合わせをして行けば良い。

カメラの使い勝手が変わりにくいI型もお勧めだ。

STEP 6ダイヤルを回して追尾撮影を開始する

主な機能

①ダイヤルは追尾スピードの変更が可能

Skymemo S東側側面には大きなダイヤルが設置され、回転速度つまり星を追いかける速度の変更ができる。OFFも含めて８ポジション。設定できる速度は７種類だ。赤道儀の速度はトラッキングモードと呼ばれることも多い。ベースとなるのは『★』マーク。このポジションに合わせるのが基本の使い方だ。OFF以外のポジションでは赤いLEDバックライトが点灯するので一目でポジションを確認できるようになっている。

各ポジションの速度

②その他スイッチの機能

使用頻度の低い機能の切り替えは本体西側側面に配置されている。主には回転方向の変更や状態のインジケーターなどである。

各ポジションの速度

• ① 逆回転 - 押している間12倍速で逆回転する
• ② 早送り - 押している間12倍速で早送りする ①②は位置の微調整に使うが100ミリ程度以上の望遠レンズで使うときに効果が高い。
  また、Skymemo Sの状態を示すインジケーターとしても作用する。バックライトが点灯時は正常動作、0.5秒間隔の点滅時は電池残量低下、0.3秒間隔の早い点滅ではオーバーロードなど深刻な異常を表す。早い点滅の時には一旦電源をオフにして原因を取り除く必要がある。カメラが重すぎる、バランスが悪い、カメラが三脚などに当たって回転が止められているなどの状態が考えられる。
• ③ 3ポジションスイッチ - 回転方向と撮影モードの変更。 Nは北側から見て時計回り。北半球での撮影に使う。Sは南半球。TIME LAPSは反時計回り。
• ④ snapコネクター - 別売のシャッターケーブルのコネクター。カメラのシャッターをSkymemoでコントロールしてインターバル撮影を行うときに使う。速度のモードダイヤルおよび３ポジションスイッチがどのポジションに入っていてもケーブルで繋げばインターバル撮影が行える。シャッターが切れる間隔はモードとポジションの組み合わせによって固定されており、細やかな変更は行えない。組み合わせについては取扱説明書を参照してほしい。
• ⑤ Auto Guider社外品のオートガイダーを接続するためのコネクター。300ミリなどの望遠レンズを使う場合や、1時間など特別に長い露光をする場合に有効だ。
• ⑥ USBコネクターファームアップに用いるほか、給電できるのでモバイルバッテリーなどで運用することができる。冬など気温の低い時期にはモバイルバッテリーを保温しつつ給電すると良い。

SkymemoSの使い方をひとしきり解説したところで、星を追尾することの効果を確認してみよう。

比較は全てSkymono Sで星を追尾して撮影したもの。追尾速度は恒星時とした。よって、星は点として写っているが地上はぶれている状態である。地上のブレがどの程度気になるかは、被写体、被写体までの距離、焦点距離、画素数などによって変化する。変化の要素に対してサンプル数としては少ないが、ここではカメラをソニーFX3（1200万画素）、ニコンD850（4500万画素）レンズは14ミリと24ミリとした。

RAWデータから現像したが、比較のためノイズ処理は行っていない。そのため通常より多くノイズが出ている。

総じた評価

今回はノイズ比較のため、適切なノイズ処理を行っていない状況である。この条件では24ミリでは15秒、14ミリでは30秒までが十分にシャープさがあると評価できる。更に長い露光となる24ミリ30秒、14ミリ60秒の画像では甘さがあるものの被写体によっては許容範囲と言える。更に言えば、適切なノイズ処理を施した上でシャープフィルターを詳細にかけると十分にシャープさを感じられる画像とすることができる範囲だ。これはISO感度下げられるからこそ得られるメリットだ。画素数について言えば、同じプリントサイズを得るとき画素数が多い方が高周波つまり細やかなディテールは早く失われるが輪郭がブレても情報量が多い分極端なブレとは感じにくいことがあり、画素数が多い方が有利に働くこともある。

総論として星景写真という分野であるからこその本質的な描写を考えると、地上は夜で暗くなるためディテールは見えにくい。また、無限遠にピントのピークを合わせるため、手前にある風景はたとえ被写界深度に入っていてもピントのピークではないため、最高の解像度が出ている状態ではない。この点を加味しつつ、大雑把に設定をまとめてみると恒星時で星を追尾する場合、焦点距離24ミリ以下でISO1000~2000、露光時間を30秒以下とすると星は点に写りつつ、地上の風景も十分なシャープさで写し止めることができる。

Loxiaはケンコー・トキナーが扱うZEISSブランドのミラーレス向けMFレンズ群だ。極端な明るさを求めていないがゆえ、小さく高級感があり、格別な光学性能をもった趣味性の高いレンズである。小ぶりなサイズは、SkymemoSと一緒に持ち歩くのにも最適で、いつもより一回りも二回りも小さなカメラバックで星景撮影を楽しむことができる。それを活かし、スナップ的な星景写真を撮ってみた。

共通データ　Sony FX３　　Skymemo S 　恒星時

• Loxia 2.8/21 絞りF2.8 露光30秒 ISO:3200 WB：太陽光 フィルター：スターリーナイト＋プロソフトンハーフ

  アンドロメダ座・おひつじ座。広い画角で昇る秋の星座群を捉えた。アンドロメダ大星雲もよく解像していて宇宙の果てしなさを実感できる。シャドウの描写もよく崖ぞいに続く道路とその先の崖がそのままアンドロめ星雲に繋がっているようだ。

• Loxia 2.4/25 絞りF2.8 露光30秒 ISO:3200 WB：太陽光 フィルター：スターリーナイト＋プロソフトンハーフ

  さそり座が沈みかける頃、夏の天の川は中天に直立する。中央、天の川の濃い部分は我々の銀河系中心方向であり、たくさんの星雲をみることができる。夏の天の川は双眼鏡で覗くと視野いっぱいに星々が広がり飽きることがない。

• Loxia 2/35 絞りF2.8 露光15秒 ISO:1600 WB：オート フィルター：スターリーナイト＋プロソフトンハーフ

  秋の夜明け、街明かりの上におおいぬ座が頭から躍り出るように登ってくる。35ミリは縦位置で星座と風景を捉えるのにちょうど良い。

• Loxia 2/50 絞りF2.8 露光69秒 ISO:1600 WB：オート フィルター：スターリーナイト＋プロソフトンA(W)

  夜更けにカシオペア座と二重星団を撮った。地上の風景を入れずに星野写真とした。50ミリは星座を撮るにはやや狭い画角となり、引き締まった印象の構図となる。色合いが豊かであるのはソフトフィルター、プロソフトンの効果である。

• Loxia 2.4/85 絞りF2.8 露光15秒 ISO:1600 WB：オート フィルター：スターリーナイト＋プロソフトンハーフ

  富士山ととも座のナオス。少し右上に広がって見えているのは散開星団NGC2477。85ミリは地平線近くまでよく晴れた日でないと出番はないが、星雲や星団もよく写る。