●スマホによる月面撮影: …星爺から若人へ＠SB工房…

ブログ拝見致しました。スマホで始めた理由は、単純に他の専用のWebカメラ等の機材が無かったからでした。また、GalaxyS7edgeは風景写真ではEOS70Dと互角に写るスマホだった(トリミングや画像処理、暗所撮影をすると当然負けます)ので、写ったらいいなという願望で試しに撮ってみました。最初は手持ちコリメートでしたが、ぶれつつも木星では大赤斑が写りました。その後、汎用品重ね合わせで、簡易的なアダプターを作成し、撮影すると上手く行きました。あとは今までの知識で、とりあえず大量に撮りスタックしようと思いました。月は1枚のみでも問題なく綺麗に写りましたが、やはり強調をかける場合は数枚をスタックした方が良いかもです。木星は100枚連写でまずまず、800枚ではじめてウェーブレット処理に耐えられるボディになるとの認識です。800枚は自転の誤差が誤魔化せる2分間で撮れる最大の静止画枚数でした。動画をこれからは挑戦したいです。また報告します。

私もコリメート撮像しています。カメラはスマホではありませんが、パナソニックのLX-7。リレーレンズにTS式Er32mmを使っているので、F10クラスの昔の望遠鏡（セレストロンのC8など）がF1.5のレンズに大変身して、彗星の移動なども1分の露出で簡単に撮れてしまいます（笑）。便利この上ありません。

ところで、肉眼で見える光=可視光のスポットサイズよりもずっと小さいデジカメやスマホの撮像素子のピッチ幅には意味があるのでしょうか？情報の下限は可視光のスポットサイズであるように思えますが。それとも科学撮像など特殊な用途まで想定しているのでしょうか？

北杜の犬さま、コメントをありがとうございました。

パナソニックのLX-7は私もコリメート法の星雲・星団撮影用に持っていますよ！ 生産中止になって他に適したカメラがなくなったのは残念ですね。
撮像素子が小さいのでアイピースをコリメータに使う縮小光学系に最適でしね。 鏡胴にバヨネットマウント（フード用？）が隠されているのも便利でした。
光学3.8倍ズーム f=4.7～17.7mm （35mm 判換算: 24～90mm）/ F1.4～2.3なので、広角端では4.7mm F1.4ですから、Er32mmならば 32÷4.7＝1/6.8に縮小されて、F10の望遠鏡がF1.47になりますね。 星雲・星団や動きの速い彗星などを手軽に写すには便利この上ないですね。
星仲間と10年ほど前にリコーのコンデジで縮小コリメート法を始めて、LX-7が発売されて乗り換えました。 話のタネにそのころ相談したときの見取図を下記にアップします。
https://drive.google.com/open?id=0B1fVlS62Am2HbkxvaFRMTDBENm8
私は理屈担当で（笑）良い写真を撮れていないので、良い写真を撮っている星仲間に許可を得てから作例をアップしたいと思います。


>ところで、肉眼で見える光=可視光のスポットサイズより（以下略）
肉眼のスポットサイズとはレイリーリミテッドのことだと思います。直焦点像（つまり撮像素子上）の可視光のレイリーリミテッドの実寸を暗算するには、望遠鏡のF値×1.3＝○μmで近似値が求められます。F2.8なら3.6μmでF5なら6.5μmでF11なら14.3μmですね。 理論上これ以上小さなスポットサイズにはなりません。F値を元に望遠鏡やカメラレンズの口径を代入すると口径が大きくなっても上記の値は変わらないので、口径に比例して分解能が向上します（完璧な性能の場合）。

カメラレンズはアイピースで拡大して見るものではないので、望遠鏡よりもスポットサイズは大きくても良いわけですが、それは撮像素子（画素ピッチ幅）やフィルム（粒子）の分解能に左右されます。分解能がおよそ30μmだったフィルム時代は、そのまま計算すれば30μmのスポットサイズでよいので、F5なら最高倍率で見る望遠鏡の6倍近く甘くてよかったのが、最近の撮像素子は画素ピッチが細かいので望遠鏡の3倍くらいは甘くてよいのかな？ と思っています。Fが暗くなって撮像素子の分解能を大きく上回るスポットサイズになると、いわゆる「絞りボケ」が見えてきます。

非常に細かなピッチ幅の撮像素子に意味があるかどうかは私はよくわかりません。星像のスポットサイズが画素ピッチと同じだと能率的なわけではないと思います。星像1個に画素1個では像にはなりませんからね。像の分解能よりも画素ピッチは細かい方が良いので、画素ピッチの粗いカメラはボカシフィルターを内蔵しています。このあたりの整合性は画像処理とも大きく関係すると思います。
スマホや小さなコンデジはレンズも小さいのでシャープなレンズを作りやすく、レイリーリミテッドに迫るシャープさのカメラもあるようです。 上記の事から、フルサイズカメラの画素ピッチよりずっと細かい撮像素子も、あながち意味がなくはないと思います。

山本 整さま、コメントをありがとうございました。

スマホでカンカン照りの風景写真が良く写るからには、天体だってちゃんと写るはずので能率的な手法を開発してください。 スマホの天体撮影は必ずしも初心者向けの写れば良いだけの簡単撮影ではないと思いますよ。
そもそも、普通のカメラ（35mm判フィルムカメラ）の星野写真も、最初は「まともに写るはずはない」と言われたものです。それが今では、この隆盛です。 何事も先入観にとらわれずに、しっかり理屈を考察して追試をして開発すべきと思います。ひょっとすると、惑星写真だって何よりも良く写る可能性すらあります。

例えば、月面/惑星の撮影は「大口径望遠鏡ほど良く写る」と言われますが、今回ご紹介したユニテック社長の加曽利さんは、30年前に6.5cmセミアポ屈折で月面をモノクロで撮影したら日本一の腕前でした。 30cm反射望遠鏡よりもすごい写真を撮るので、絶望して月面写真をヤメた人がいたほどです。小口径でも性能を引き出せれば捨てたものではありません。もちろん年に2～3日ほどしかない好シーイングの日は分解能4.6倍の30cm反射に負けますが…。
30年ぶりに復帰された今でもすごい腕前ですよね！
それには、ちゃんと理論づけがあるのです。

①シャープカットフィルターでセミアポ屈折の色収差除去
②極軸をズラして月の日周運動に合せる
③低感度超微粒子フィルムで長い露出で撮る
④するとシーイングの乱れが平均化された写真が写る
⑤希釈現像液で液の疲労によるエッジ効果を得る

③～⑤は平均化されたシーイングで甘く写った画像を、希釈現像液をあまり撹拌しないでフィルム現像して、肉乗り濃い部分の境目にメリハリをつける手法です。デジタルの画像復元やアンシャープマスキングにも似た処理で、多数枚撮影をスタックするウェーブレット処理にも通じる手法です。

古いフィルムカメラを持ち出して何十年かぶりの星野写真でもとポタ赤を探していて偶然にこのブログにきました。そして、どこかで見た木製のポタ赤・・中学生の時に天文ガイドの製作記事を見てこれを作りたいと材料をあつめて作ったあのポタ赤に間違いない！確か手紙を書いて製作上の疑問を尋ねたことがあります。あれから50年が経ちました。どっぷり嵌っていた天文からいつしか離れてしまい、昔のような情熱はもうなくなってしまいましたが、どこかでやはり星とは縁が切れない自分を感じています。これも何かのご縁でしょうか。私も同じ星爺になりたいものです。これから時々訪問させて頂きます。どうぞよろしく！

坂本清則さま、コメントをありがとうございます。
2年前の初回の「ブログ開始のご挨拶」にいただいたコメントでしたので、同じ文面をこの最新記事に転送しました。
私は50年も進歩なく似たようなことをやっております（笑）
こちらこそ、よろしくお願いします。