Photographic Workshop in Starlight

PC上のソフトウェアによるオートガイダー ASTROSNAP
	Windows95/98/Meで動作するV1.3cと、Windows2000/XPで動作するV1.3dがあります。フランスの方が開発されたものですが、言語設定で英語を選ぶことができます。 CCDカメラによる撮像用のソフトウェアですが、機能の一つとしてオートガイドを持っています。 HTML形式のヘルプが用意されているので(英語です)、それを読めば、オートガイド機能の大体の使用方法は理解することができました。このソフトの本来の目的である、CCDの撮像、画像処理の部分については、チェックしていません。 (1) 望遠鏡との接続望遠鏡との接続は、私の場合はTelescope Controlの設定のところで、"Bonduelle"を選択すれば、パラレル・ポート経由の接続となります。パラレル・ポートのどのピンを使用するかは、STARTRACK同様にある程度自由にカスタマイズできて、STARTRACKと同じピンにすることもできます。つまり同一のリレー・ボックスを使用することができます。

	ビクセン　マイコンスカイセンサー2000PCの場合は、LX200を選択し、ビクセンからも販売されているPC接続用ケーブルを用いればコントロールできます。リレー・ボックスを自作する必要はありません。ミードのLX-90やLX-200においても同様に自作なしにオートガイドを行うことができます。なお駆動方向については、次項で紹介するオートガイドの追尾パラメータ設定のところで、赤経・赤緯ともに駆動の向きを反転することができるので、子午線の前後で駆動の向きを変える必要があるときなど、そちらでも設定できます。 (2) 追尾パラメータ設定赤経・赤緯の四方向それぞれにモータースピードおよび修正駆動を行うかどうかを設定できます。モータースピードをいくつと設定すればいいのかの目安はヘルプにはX1倍駆動のときは"15"という目安が記述されていますが、オートで"Learn"する機能を持っています。つまりキャリブレーションに相当します。ただ、方向に関してはオートでキャリブレーションする機能はありません。このキャリブレーション機能を使う場合には、"Learning process Time for..."のところで一方向当たりどのぐらいの期間キャリブレーションを行うかを設定してから"Learn"ボタンをクリックします。

	一度モータースピードを設定すれば、ガイド鏡の光学系を変更して拡大率が変わらない限り、その値を変える必要はないはずです。駆動方向は、望遠鏡の姿勢、カメラの取り付けに依存するので毎回チェックする必要があります。 STARTRACKと同等に、Telescopeメニューから、マニュアルで望遠鏡を駆動することもできるので、駆動方向の設定に役立ちます。水平方向を赤経、垂直方向を赤緯としますが、Camera Angleというところで一時的にモーターを停止させることによって、ある程度の視野の傾きは自動で検出して補正してくれるので便利です。望遠鏡の姿勢、あるいはカメラ取り付け方法によって、モーターを停止させたときに、ガイド星は自転により画面上で右に動く場合と、左に動く場合があります。(前述のように、必ず画面水平方向は赤経とします。) これにより、North/South/West/Eastで期待される動きは異なります。
	モーター停止時にガイド星が自転によって画面上で右に動いていくのであれば、Northに駆動するときは望遠鏡が上方向に動く、つまり視野内のガイド星は画面上では下に動くようにします。言葉を変えれば、ガイド星が画面上で上方向にずれたときにはNorthへの駆動によって修正します。同じく、Westに駆動するとガイド星は画面上で左方向に動くようにします。つまり、望遠鏡制御用コントロールパネル(Telescopeメニュー)において、 Nをクリック: 画面の星は下方向に動く Sをクリック: 上方向 Wをクリック: 左方向 Eをクリック: 右方向という動きになるようにします。モーターを停止させたときにガイド星が画面上左に動くときは、上記の場合とは反対方向になるようにします。つまり、望遠鏡制御用コントロールパネル(Telescopeメニュー)において、 Nをクリック: 上方向 Sをクリック: 下方向 Wをクリック: 右方向 Eをクリック: 左方向という動きとなるようにします。これら２通りの設定は、Reverse Dec / Reverse RAのところをチェックすることで調整できます。 Dead Zoneは、STARTRACKのNetual Bandに相当し、例えば 2とセットされていると2ピクセル以下のずれに対しては修正しません。0にセットすると過敏に反応しすぎてしまうので、今のところ1にセットしていますが、強風時はさらに大きくしたほうがいいのかもしれません。 Backlash補正を"Inertia Time"のところで設定できますが、私が思っていた赤緯反転時のタイムラグを補正してくれるのではなく、停止の信号を送ってから実際に望遠鏡が停止するまでのタイムラグを補正します。例えばここを"100ms"と設定すると、1秒の補正駆動を行いたいときには1秒-100ms = 900msの補正駆動信号が送られます。この値は、100msのような絶対値でもパーセンテージでも指定できます。もうひとつ重要なパラメーターがあり、それはメイン・ウィンドウ左下で設定する"Refresh timing"です。これは画面を更新を何msごとに行うかというものですが、ガイドずれの検出および赤道儀の修正駆動もこのタイミングに同期して行われます。修正駆動の信号が出力されてから実際に赤道儀が動き画面中のガイド星の位置が動くまでには、ある程度のタイムラグがあります。そのため、あまり頻繁に修正駆動が行われると赤道儀側のレスポンスが間に合わず、オーバーシュートやハンチングが発生します。それを防止するために、Refresh timingを1000ms程度の値にすることが推奨されています。ただし、そうすると画面更新も１秒に１回となってしまい、ガイド星の状況がわかりづらくなってしまいますが、新しいVersion、V1.3eからこの点が改良され、画面更新の頻度 N回のうちで１回だけ修正駆動を行うという設定ができるようになりました。つまり"Refresh timing"は100ms (１秒に10回)とする一方で、Autoguidingの設定のタブで Guiding Interval (Images)を10とすれば、修正駆動が行われるのは 100ms x 10 = 1秒に1回となります。私は以下のようなパラメーターにセットしています。 Motor Speed = 15 (４方向とも) Backlash (Inertia Length) = 30% Dead Zone = 0 あるいは 1 pixel Guiding Interval =12 Refresh Rate = 33ms

	(3) オートガイド開始メイン・ウィンドウにてTrackをチェックして、画面上のガイド星に赤い X字カーソルがあったの確認してから、Autoguideをチェックすることによってオートガイドを開始します。このとき、ガイド星は赤いX字カーソルの四角形の中にいる必要があるのですが、最初の設定値ではカーソルの大きさが小さいため風で揺れたときなど、そこから飛び出してしまい、その後追尾しない状況になってしまうときがあります。メイン・ウィンドウ右上の"Zones"の"Detetion"の数値をスライドバーで大きくするとカーソルの大きさも大きくなりますので適宜調整します。私は大体150ぐらいで使っています。パラメーター設定画面のところで、Show Activityをチェックしておけば、ガイド星の現時点におけるそのオリジナル座標からのずれや修正状況などを知ることができます。補正駆動が行われた時間がms単位で表示されるので、その最小値がステッピングモーターの1パルスに相当するように、モータースピードとBacklashの値をセットするのが良いと思います。ビクセン純正のDD-1であれば、100msを目安にします。私の自作モーター・コントローラーでは1ステップ50msなので、それにあわせて、モータースピードを32、Backlashを0にしてあります。ただ正確に言うと、修正方向によって1ステップの期間が変わるので、方向ごとに値を変えたほうがいいのかも知れません。 Autoguideのチェックをはずせば、オートガイドは終了します。

	(4) まとめもともとCCD撮像用のアプリケーションであるため、オートガイダーとしてはユーザーインターフェースが、ややわかりにくいのが欠点です。キャプチャデバイス、あるいはWebカメラからの画像がオリジナルのピクセル数でしか表示できないので、高解像度のディスプレイを使っていると画像の見かけのサイズが小さくなってしまうのも残念です。しかし動作は安定していてWindows2000/XPにも対応している、というのは大きな利点ですし、Updateも頻繁に行われているようです。修正駆動が一方向ずつしか行われない、というのがSTARTRACKの大きな欠点でしたが、こちらは同時に二方向の修正が行われるので、追尾精度の点で有利だと思われます。 * 補足これまでの内容と重複する部分も多いですが、ASTROSNAPのスタートアップ・ガイドです。

PC上のソフトウェアによるオートガイダー ASTROSNAP
	Windows95/98/Meで動作するV1.3cと、Windows2000/XPで動作するV1.3dがあります。フランスの方が開発されたものですが、言語設定で英語を選ぶことができます。 CCDカメラによる撮像用のソフトウェアですが、機能の一つとしてオートガイドを持っています。 HTML形式のヘルプが用意されているので(英語です)、それを読めば、オートガイド機能の大体の使用方法は理解することができました。このソフトの本来の目的である、CCDの撮像、画像処理の部分については、チェックしていません。 (1) 望遠鏡との接続望遠鏡との接続は、私の場合はTelescope Controlの設定のところで、"Bonduelle"を選択すれば、パラレル・ポート経由の接続となります。パラレル・ポートのどのピンを使用するかは、STARTRACK同様にある程度自由にカスタマイズできて、STARTRACKと同じピンにすることもできます。つまり同一のリレー・ボックスを使用することができます。

	ビクセン　マイコンスカイセンサー2000PCの場合は、LX200を選択し、ビクセンからも販売されているPC接続用ケーブルを用いればコントロールできます。リレー・ボックスを自作する必要はありません。ミードのLX-90やLX-200においても同様に自作なしにオートガイドを行うことができます。なお駆動方向については、次項で紹介するオートガイドの追尾パラメータ設定のところで、赤経・赤緯ともに駆動の向きを反転することができるので、子午線の前後で駆動の向きを変える必要があるときなど、そちらでも設定できます。 (2) 追尾パラメータ設定赤経・赤緯の四方向それぞれにモータースピードおよび修正駆動を行うかどうかを設定できます。モータースピードをいくつと設定すればいいのかの目安はヘルプにはX1倍駆動のときは"15"という目安が記述されていますが、オートで"Learn"する機能を持っています。つまりキャリブレーションに相当します。ただ、方向に関してはオートでキャリブレーションする機能はありません。このキャリブレーション機能を使う場合には、"Learning process Time for..."のところで一方向当たりどのぐらいの期間キャリブレーションを行うかを設定してから"Learn"ボタンをクリックします。

	一度モータースピードを設定すれば、ガイド鏡の光学系を変更して拡大率が変わらない限り、その値を変える必要はないはずです。駆動方向は、望遠鏡の姿勢、カメラの取り付けに依存するので毎回チェックする必要があります。 STARTRACKと同等に、Telescopeメニューから、マニュアルで望遠鏡を駆動することもできるので、駆動方向の設定に役立ちます。水平方向を赤経、垂直方向を赤緯としますが、Camera Angleというところで一時的にモーターを停止させることによって、ある程度の視野の傾きは自動で検出して補正してくれるので便利です。望遠鏡の姿勢、あるいはカメラ取り付け方法によって、モーターを停止させたときに、ガイド星は自転により画面上で右に動く場合と、左に動く場合があります。(前述のように、必ず画面水平方向は赤経とします。) これにより、North/South/West/Eastで期待される動きは異なります。
	モーター停止時にガイド星が自転によって画面上で右に動いていくのであれば、Northに駆動するときは望遠鏡が上方向に動く、つまり視野内のガイド星は画面上では下に動くようにします。言葉を変えれば、ガイド星が画面上で上方向にずれたときにはNorthへの駆動によって修正します。同じく、Westに駆動するとガイド星は画面上で左方向に動くようにします。つまり、望遠鏡制御用コントロールパネル(Telescopeメニュー)において、 Nをクリック: 画面の星は下方向に動く Sをクリック: 上方向 Wをクリック: 左方向 Eをクリック: 右方向という動きになるようにします。モーターを停止させたときにガイド星が画面上左に動くときは、上記の場合とは反対方向になるようにします。つまり、望遠鏡制御用コントロールパネル(Telescopeメニュー)において、 Nをクリック: 上方向 Sをクリック: 下方向 Wをクリック: 右方向 Eをクリック: 左方向という動きとなるようにします。これら２通りの設定は、Reverse Dec / Reverse RAのところをチェックすることで調整できます。 Dead Zoneは、STARTRACKのNetual Bandに相当し、例えば 2とセットされていると2ピクセル以下のずれに対しては修正しません。0にセットすると過敏に反応しすぎてしまうので、今のところ1にセットしていますが、強風時はさらに大きくしたほうがいいのかもしれません。 Backlash補正を"Inertia Time"のところで設定できますが、私が思っていた赤緯反転時のタイムラグを補正してくれるのではなく、停止の信号を送ってから実際に望遠鏡が停止するまでのタイムラグを補正します。例えばここを"100ms"と設定すると、1秒の補正駆動を行いたいときには1秒-100ms = 900msの補正駆動信号が送られます。この値は、100msのような絶対値でもパーセンテージでも指定できます。もうひとつ重要なパラメーターがあり、それはメイン・ウィンドウ左下で設定する"Refresh timing"です。これは画面を更新を何msごとに行うかというものですが、ガイドずれの検出および赤道儀の修正駆動もこのタイミングに同期して行われます。修正駆動の信号が出力されてから実際に赤道儀が動き画面中のガイド星の位置が動くまでには、ある程度のタイムラグがあります。そのため、あまり頻繁に修正駆動が行われると赤道儀側のレスポンスが間に合わず、オーバーシュートやハンチングが発生します。それを防止するために、Refresh timingを1000ms程度の値にすることが推奨されています。ただし、そうすると画面更新も１秒に１回となってしまい、ガイド星の状況がわかりづらくなってしまいますが、新しいVersion、V1.3eからこの点が改良され、画面更新の頻度 N回のうちで１回だけ修正駆動を行うという設定ができるようになりました。つまり"Refresh timing"は100ms (１秒に10回)とする一方で、Autoguidingの設定のタブで Guiding Interval (Images)を10とすれば、修正駆動が行われるのは 100ms x 10 = 1秒に1回となります。私は以下のようなパラメーターにセットしています。 Motor Speed = 15 (４方向とも) Backlash (Inertia Length) = 30% Dead Zone = 0 あるいは 1 pixel Guiding Interval =12 Refresh Rate = 33ms

	(3) オートガイド開始メイン・ウィンドウにてTrackをチェックして、画面上のガイド星に赤い X字カーソルがあったの確認してから、Autoguideをチェックすることによってオートガイドを開始します。このとき、ガイド星は赤いX字カーソルの四角形の中にいる必要があるのですが、最初の設定値ではカーソルの大きさが小さいため風で揺れたときなど、そこから飛び出してしまい、その後追尾しない状況になってしまうときがあります。メイン・ウィンドウ右上の"Zones"の"Detetion"の数値をスライドバーで大きくするとカーソルの大きさも大きくなりますので適宜調整します。私は大体150ぐらいで使っています。パラメーター設定画面のところで、Show Activityをチェックしておけば、ガイド星の現時点におけるそのオリジナル座標からのずれや修正状況などを知ることができます。補正駆動が行われた時間がms単位で表示されるので、その最小値がステッピングモーターの1パルスに相当するように、モータースピードとBacklashの値をセットするのが良いと思います。ビクセン純正のDD-1であれば、100msを目安にします。私の自作モーター・コントローラーでは1ステップ50msなので、それにあわせて、モータースピードを32、Backlashを0にしてあります。ただ正確に言うと、修正方向によって1ステップの期間が変わるので、方向ごとに値を変えたほうがいいのかも知れません。 Autoguideのチェックをはずせば、オートガイドは終了します。

	(4) まとめもともとCCD撮像用のアプリケーションであるため、オートガイダーとしてはユーザーインターフェースが、ややわかりにくいのが欠点です。キャプチャデバイス、あるいはWebカメラからの画像がオリジナルのピクセル数でしか表示できないので、高解像度のディスプレイを使っていると画像の見かけのサイズが小さくなってしまうのも残念です。しかし動作は安定していてWindows2000/XPにも対応している、というのは大きな利点ですし、Updateも頻繁に行われているようです。修正駆動が一方向ずつしか行われない、というのがSTARTRACKの大きな欠点でしたが、こちらは同時に二方向の修正が行われるので、追尾精度の点で有利だと思われます。 * 補足これまでの内容と重複する部分も多いですが、ASTROSNAPのスタートアップ・ガイドです。