火星の撮影記録 〜火星大接近2003〜火星の撮影記録 〜火星大接近2003〜
（→２００１年の記録はこちら）
（→2005年の記録はこちら）
２００３年の火星は，非常に条件の良い「大接近」となります。
８月２７の最接近日を中心に，火星の様子を追いかけてみます。
☆共通撮影データ（異なる撮影機材で撮影したものは，個々に明記しています）
望遠鏡：トミー BORG76ED
カメラ：カシオQV-8000SX
LV12mm＋デジカメのズーム目一杯でコリメート。
露出時間：1/8〜1/20秒
2003.03.14
２００３シーズン，初画像です。
04:52-05:03，露出1/8秒。
BORG76ED＋LV12mmでコリメート，デジカメのズームを目一杯にして撮影し，さらに300％拡大したものを16枚コンポジットしました。
2001シーズンの火星撮影は，色の再現にかなり試行錯誤しました。火星は単位面積あたりの輝度が意外と高いので，R画像がすぐ飽和してしまいます。そこで，あえてホワイトバランスを「蛍光灯」にし，彩度を「低」に抑え，赤色が飽和しないように工夫しつつ，少したっぷり目に露出をかけると言う手法で撮影してみました。
このときの火星の視直径は6.6″。土星本体の視直径の1/3ほどの大きさです。とにかく小さいんです。76mmの望遠鏡の分解能が，ドーズの限界値で1.5″ですから，よほど大きな表面模様でもない限り，写らないんですが，左側の欠けぎわに，黒っぽい部分が写っています。
上の写真と原版は同じものですが，400％拡大した像を，シミュレーション画像と並べてみました。
けっこう模様が写っているようですね。
参考までに，撮影したまんまのナマ画像を400％拡大しただけだと，こんな感じです。
こういう画像をたくさん撮影し，丹念に重ね合わせて画像のザラツキを平均化してやって，さらに画質を調整してゆくと，上記のような画像が出来上がるのです。
この画像でも，きちんと画像情報は入っているので，シミュレーション画像と比べれば，火星の表面の模様を捉えていることがわかります。
火星の撮影はなかなか手強いものですが，これからが楽しみです。
2003.04.29
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
03:39-03:38，露出1/8秒，シャープネス標準，彩度低，コントラスト高，15枚コンポジット，WB蛍光灯，300％拡大
今シーズンお初の，大シルチス。左下のほうの黒い影が，それです。
この時点で，火星の視直径は9.2秒。とにかく小さい！
40カット近く撮影し，状態の良い画像を15枚選んでコンポジットしています。
2003.05.29
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
03:28-03:36，露出1/20秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，25枚コンポジット，WB蛍光灯，300％拡大。
だんだん大きくなってきましたね。でも，視直径はまだ12″。最接近時には25″少々になるわけですから，この倍ぐらいの大きさで写ってくれるはずです。
気流が安定していたので，ばりばり撮影し，ごっそりとコンポジット。手作業で25枚も重ねるのは，ちょっとしんどい……。
あまり目立った地形の見えないエリアが写っています。
ちょっと拡大してシミュレーション画像と比較してみましょう。
……主要な地形は，ちゃんと写っていますね。実写のほうが上のほう（南極のほう）の白い部分が大きくなっています。雲が発生しているようです。白いベレー帽をかぶった姿のほうが，「火星らしさ」を感じますね。このぐらいが眼視イメージに近いと思います。個人的には，あんまりウソっぽくないほうが好きなので，このぐらいの感じで，もうちょっとシャープさを追求するようにしたいと思います。……と言っても，口径76mmのちっちゃな望遠鏡ですから，どこまで画質を追い込めるか……。
2003.06.21
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
03:27-03:33 露出1/15秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，15枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
視直径15秒になりました。1997年の「小接近」のときの視直径を上回ります。ちょっと気流が悪く，なんとなくシャープネスに欠けます。ピントの芯が掴みにくくて苦労しました。目立った地形の見えないエリアが写っています。中央よりやや上のほうの黒っぽいのが，「シレーネスの海」に相当するようです。南極部の白い部分は，雲か雪か，良く分かりませんが，少し小さくなってきているようにも見えます。
2003.07.16
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
00:21-00:28 露出1/10秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，11枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
梅雨で天気が安定せず，1ヶ月近く間隔が開いてしまいました。
いつの間にか夜半前から赤く明るく輝くようになっています。
視直径19.2秒，明るさは-1.9等。0時少し前ごろから撮影準備を始め，撮影しているうちに雲に隠れてしまいました。本格的に撮影できるのは，梅雨明け後かな。空の透明度が悪く，しかも火星の地平高度も低いので，全体に赤っぽくなっています。南極部は，もう少し白いはずなんだけど……。右端に大シルチスが顔を出したところで，比較的地表の模様がにぎやかなエリアが写っています。本当はもう２時間待って大シルチスを捉えたかったのですが，天気には勝てません……。
2003.07.17
…と言うことで，リターンマッチ。
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
02:58-03:11 露出1/15秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，45枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
昨夜よりも雲の切れた時間が長かったので，ひたすらシャッターを切り，約60カット撮影。画質の落ちるコマを捨てて，45コマをコンポジット。
さすがにコンポジット枚数が稼げると，滑らかなイメージになりますね。表面模様と色調を調整するために，画質調整をきつくしています。そのため，グラデーションがちょっと変……。でも，大シルチスがはっきり認識出来ます。大シルチスの南側（画像では上側）のハイライト部（ヘッラス）との対比が美しいですね。南極冠は小さくなり，なにやら影のようなものが極冠の中に見えます。
2003.08.04
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
01:35-01:54 露出1/30秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，73枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
火星は木星に較べて自転が遅いのをいいことに，たくさん画像を取得し，たっぷりコンポジットしてみました。
それでも，撮影時間が20分ぐらいかかっているので，模様を基準に位置合わせしてコンポジットします（当然，自動処理ではありません。すべて手作業！）。
おおよそ，10枚ぐらいコンポジットすると，シンチレーションや撮影時の誤差などが平均化されて，模様がそれらしく認識できるようになってきます。それ以上のコンポジット枚数は，解像度よりも画像の粒状性に貢献してきます。火星の解像度そのものは，望遠鏡の分解能以上の結果は出せませんから……。コンポジットによって情報量自体が増えるわけではありませんが，粒状性が良くなると，見やすくなりますね。
2003.08.04〜08
望遠鏡をいろいろ変えて撮影してみましたので，簡単にまとめてレポートいたします。
今年の火星はとにかく大きい！……とは言うものの，木星の衝の頃の視直径の約半分。小口径の望遠鏡にはつらいかな，などと予測していました。ところが，入門用クラスの望遠鏡でも，けっこう良く見えているよ，と言う話を各所で聞き，それなら……と，手元の小口径望遠鏡を使って，試してみました。
極冠を見るなら，口径6cm級の望遠鏡で50倍ぐらいから，それらしい姿が見えてきます。100倍ぐらいで，大きな表面模様が，なんとなく見えてきます。もちろん，大口径の望遠鏡には及びませんが，ちゃんと火星らしい形に，見えているんです。
そこで，その様子を何とか写真で紹介しようと，撮影をしてみました。
まずは，口径65mm，焦点距離800mmのアクロマートレンズを使った自作望遠鏡から。
6.5cmアクロマート屈折（fl＝800mm）＋LV15mm＋QV8000SXでコリメート撮影。
2003.08.04 23:58-00:08 露出1/10秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，16枚コンポジット，WB蛍光灯，200%拡大
アクロマートレンズはB画像のピントが甘くなるので,どうしても青が弱く,全体に黄色味を帯びます。多少,カラーバランスをいじって,気にならない程度に黄色を抑えていますが，模様の主体はG画像とR画像に乗っているので，そこそこに表面の濃淡が見えています。
続いて，いつものBORG76EDで撮影。
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
2003.08.05 00:20-00:40 露出1/20秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，27枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
解像度，コントラストの差は歴然ですが，6.5cmアクロマートでも，ちゃんと表面模様を捉えていることが確認出来ます。
こちらの写真では，極冠に歪みがあるのも分かりますね。7月ごろから，極冠の形が，綺麗な円形ではなくなっているのですが，ちょっと興味を引きます。
さて，6.5cmアクロマートでの写りの良さに気を良くし，本来なら地上用途の機材であるスポッティングスコープを引っ張り出してきました。
GEOMA ED65+GL25+QV8000でコリメート撮影。
2003.08.08 01:35-01:45 露出1/45秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，36枚コンポジット，WB蛍光灯，400%拡大
ジオマの純正アダプタでコリメート撮影が出来る最高倍率は25倍。この口径なら，もう少し焦点距離を稼いだほうが良いのですが，残念ながらこれ以上の倍率に対応していません。画像処理の段階で元画像を400％拡大しています。正立プリズム入りの望遠鏡ですから，正立像です。天体望遠鏡と比較する際は，上下左右をひっくり返したほうが分かりやすいかも知れません。
すぐ上の２枚と，ほぼ同じ場所が写っています。模様の解像度に関しては，6.5cmアクロマートより好結果です。
しかし，実際にジオマで火星を見ようとしても，純正アイピースでの最高倍率は60倍ですから，こんなに大きく見えることはありません。この写真デジカメのズーム機能で拡大したおかげで，良く写っているのです。ジオマを使って眼視で捉えることの出来るのは，極冠ぐらいです。
……いかがでしたか？
今年の火星は，小口径の望遠鏡でも，じゅうぶんに楽しむことが出来ると思います。特に，昔，ちょっと月を見たぐらいで，押入れの奥に死蔵されているような望遠鏡があったら，この機会に，ちょっとレンズのお掃除をして，火星を眺めてみては，いかがでしょう。昔の入門用の，筒の長い屈折望遠鏡は，月や惑星を眺めるのに，とても適した機材なのです。口径の割に焦点距離の長い望遠鏡は，いまどきの短い望遠鏡よりも収差補正が良く出来ていて，しっかり見えるのです（欲を言えば，付属のアイピースには安物が多いので，オルソなどの，ちょっといいアイピースを買い足すことをおすすめします）。
小口径長焦点屈折望遠鏡，侮りがたし。
2003.08.11
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
00:28-00:50 露出1/30秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，41枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
台風一過。好天を期待した割には,,水蒸気の多い空。風が強くて雲がビュンビュン流れて行きますが,星像はそこそこに安定していたので,撮影。しかし，強風で架台が揺れて，かなり苦戦。……それでも，100枚撮って41枚をコンポジットしてみました。
極冠に歪みがあります。不思議な光景です。表面の模様は，あまり目立ったものが無いエリアです。画像のガンマの立ち上がりをいろいろといじくって，表面模様のコントラストを少し強調しています。火星の視直径は24"弱，76EDの分解能は1.5"ですから，ほぼ分解能の限界に近い解像度が出ていると思います。
2003.08.23
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
00:00-00:20 露出1/20秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，54枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
ずっと雨降りで観測出来ない間に，ついに視直径25"に達しました。最接近時の視直径が25.08"ですから，「最大級の火星」と言うべき状態です。
右端に大シルチスが見えています。極冠はだいぶ小さくなっていますね。
……さて，新しいデジカメを買ったんですが，そのテスト撮影も。
BORG76ED+LV12+C-750でコリメート撮影。
01:16-01:26 露出1/10秒，シャープネス+5，彩度-2，コントラスト+5，HQ（最高解像度），ISO200，30枚コンポジット，WB蛍光灯2，100%，
とりあえず撮影してみた，と言う状態ですが……。
色調やコントラストなどには，もう少し検討の余地があります。三色分解してみたら青の情報がほとんどありません。ホワイトバランスを変えてみないと……。
それに，液晶モニタで見たときよりも，赤味が薄い感じです。感度を上げていたり，気温が高いせいもあるのでしょうけど，かなりノイズが乗っていました……
使いこなしは，これからです。
2003.09.05〜06
久しぶりに良く晴れたので,じっくりと火星を追いかけます。
ときどき気流が乱れるので，大量に撮影してコンポジット，と言うテクニックが使いにくい……こんな日でも，ビデオ撮影の人は楽勝なんですけどねー……。
今回は，ちょっと遊んでみました。
22:10から30分おきに10分間ずつ画像を取得し，各々20〜40毎の画像をコンポジットして1枚にまとめ，30分間隔で６枚の火星像を得ました。
それをアニメーションgifにまとめてみると……
……ほら，自転している様子が見えてきた。
最初のほうで正面に見える目玉みたいな所が「太陽湖」と呼ばれる地形で，俗に「火星の目玉」と呼ばれています。
2003.09.09〜10
９日の宵空では，火星の近くを月が通るという現象が見られました。
もっと北のほう……シベリア辺りでは，月が火星を隠す「火星食」になっていたようです。
火星と月が一緒に写真に収まるのも一興ではないかな，と思いつつ，機材をセットして……
……思ったほど近くなかった……。
これは20:32の撮影ですが，この10分ぐらい後，最接近だったようです。
同じ日本国内でも，北海道の人は，もう少し接近した様子を観測出来ているはずです。
でも，せっかく晴れているから，火星のアップも撮影しておこう。
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
21:43-21:55 露出1/30秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，40枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
画像処理の段階で，コントラストを強め，模様を強調しています。右のほうに太陽湖が顔を見せています。
BORG76ED+LV12+C-750でコリメート撮影。
10日00:25-00:33 露出1/20秒，ISO200，シャープネス＋５，彩度±０，コントラスト＋５，14枚コンポジット，WB蛍光灯３，150%拡大
C-750でも撮影しました。中央部に太陽湖が来ています。
C-750はコントラストが低く，階調が豊富に写ります。眼視観測で見えたイメージに近いのですが，ちょっと物足りない感じ。でも，こういう画質を好む人も多いと思いますので，あえて画像処理をあっさりとして，コテコテに強調した画像を作らないようにしてみました。眼視観測派の人が見たら，良い印象を持ってくださるのではないかと……。
2003.09.17
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
21:15-21:27 露出1/20秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，42枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
大シルチスが見やすい位置に回ってきました。
コンポジットは相変わらずの手作業ですが，仕上げの段階でRegistax2のWavelet変換を利用してみました。
……なるほど，模様がはっきり出てきます。
でも，望遠鏡の解像度以上のものは出ませんので，劇的に効果があるわけではありませんが……
（もし，望遠鏡の解像度以上に模様がはっきり見えるようだったら，それは画像処理の段階でウソの模様を描き出したことになります）
もちろん，実際に望遠鏡で眺めてみれば，ずっと像も小さく，コントラストが低いのです。しかし，実視では写真のようなザラザラ感は無く，大気の揺らぎで少し像が揺れていたりして，実視には実視なりのリアリティがあると思います。写真はあくまでも「記録」。実際に自分の目で眺めたときの感動にはかなわないと思うのです。その感動の1割でも伝えられる写真が撮れたら，それはそれで良いと思いますけど…。
2003.09.17
検証・Wavelet変換
天体用画像処理ソフト，Registaxの魅力的な機能の１つに，Wavelet変換があります。詳しいことは省略しますが，要するに，ノイズ成分を除去して画像情報を抽出，強調する作業とお考えください。もちろん，この機能だけで惑星写真の画質が向上するものではありません。出来る限り良質の元画像を大量に用意し，コンポジット処理で重ね合わせることで，ノイズ情報を平均化して，除去しやすくしておくことも重要です。さらに，抽出された情報を，より見やすくするための，いくつかの画質調整も行います。実際，デジカメでの撮影段階では約10分間ぐらいの間に100フレームぐらい撮影し，その中から良いフレームを厳選してコンポジット，大気差による色ずれの補正，大まかなコントラスト，色調の調整などをしてから，Registaxに持ち込んでいます（私はデジカメでの撮影なので，撮影枚数がそれほど多くありませんから，コンポジット作業は手作業で行っています。手作業のほうが精度が高いのです）。
その過程を，ちょっとだけ御紹介しましょう。
これが，原画をコンポジットしたまんまの画像です。但し，色ズレは補正済みです。
これは，BORG76ED＋LV12mm＋C-750でコリメート撮影しました。
C-750はQVに比べ，コントラスト，シャープネスが，あまり強力に補正出来ません。元画像はQVのほうがシャープに見えます。
全体にボケていますが，コンポジットにより，ノイズ成分が平均化されています。これをRegistaxに読み込み，Wavelet変換等でノイズを落とし，コントラスト，色調を整え，画像情報を整理してやるわけです。
その結果は……
23:17-23:28 露出1/20秒，ISO200，シャープネス＋５，彩度±０，コントラスト＋５，24枚コンポジット，WB蛍光灯３，150%拡大。
上の写真と同じ物とは思えないほど，きちんと火星表面の様子が見えています。中央の黒い部分が「子午線の湾」です。火星図と照合してみると，主要な地形をだいたい読み取ることが出来ます。
QVとCAMEDIAを比較すると，CAMEDIAのほうがノイズが多く，ボケた感じに写りますが，Wavelet変換でノイズを除去しやすいのは，どちらかと言えば，CAMEDIAのほうですね。撮影時点で，CAMEDIAはピント位置を掴みにくいのが弱点ですが，上手くピントが出れば，画像処理結果はご覧のとおり，かなりのものが期待出来ます。カメラが変わると，撮影方法や処理方法まで変えなくてはいけません。苦労して工夫するのが，面白いんですけどね…。
☆Registax2をお持ちの方は（フリーウエアです），上のほうの未処理画像をディスクに保存して，いろいろと画像をいじくって遊んでみてください。
2003.09.18
写真でしか出来ないお遊びをひとつ。
火星のステレオ写真です。
右の像は21:06-21:13の撮影（30枚コンポジット），左の像は21:44-21:52の撮影（34枚コンポジット）。撮影条件は前日と同じです。
火星は24時間37分で自転しているので,30分ほど間隔を空けて撮影すると,自転の様子が見えてきますが，これを視差として利用して，ステレオ写真に仕立ててみました。平行法で見てください。大して解像度が良くないので，あまりはっきりしないと思いますが，大シルチスあたりに注目してみると，なんとなく球体に見えてきます。
2003.10.16
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
21:56-22:06 露出1/20秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，29枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
10月に入り，視直径は20"を切り，17.6"です。2005年の「準・大接近」のときの最大視直径が20"ちょっとですから，もう，かなり小さくなっています。
それでも，「小接近」のときよりは，まだ大きいのですが……
だいぶ右側が欠けて見えます。今期の火星観測のシーズンも，あと１ヶ月ぐらいでしょうか。我が家は西側に市街地があって気流が安定しないので，西空での撮影は，ちょっと苦手ですし……。
2003.10.30
BORG76ED+LV12+QV8000でコリメート撮影。
20:36-20:48 露出1/20秒，シャープネス高，彩度低，コントラスト高，27枚コンポジット，WB蛍光灯，300%拡大
遠ざかる火星。それでも，視直径は15.1秒ですから，「小接近」のときよりも，ほんの少し大きいんです。大シルチスをしっかり捉えることが出来るのも，これが最後になるかな，などと思いながら撮影しました。だいぶ右のほう（←倒立像ですから，実際には左のほう）が欠けて見えます。