３原色分解撮影とは，被写体を３原色（Ｒ−赤，Ｇ−緑，Ｂ−青）の成分に分けて別々に撮影．その後にこの３つの映像をそれぞれのチャネル画像として合成し，カラ−写真を得る方法です．天体写真ではよく用いられる手法で，雑誌などに掲載されている写真でよく見かけます．
各原色の映像を撮るにはおのおのの成分のみを透過させるフィルタ−を使用して撮影します．これで得られた画像はＲ画像（Ｒフィルタ−を使用した画像．赤色成分を多く含む），Ｇ画像（緑色成分を多く含む），Ｂ画像（青成分を多く含む）と呼ばれます．
スプライト観測で使用されるのはワテック社の（）で，モノクロＣＣＤビデオカメラです．今回の試みはこのモノクロビデオ画像からＲＧＢ撮影／合成でスプライトの「カラ−静止画」，そしてもし可能ならば「カラ−動画」を作ろう！というものです．

天体（星雲，等）の場合，ＲＧＢの各映像を撮るには１台のカメラでフィルタ−を交換しながら映す事が出来ますが，スプライトは一瞬の発光現象．フィルタ−を交換している時間はありません．したがって，３台のカメラに３色のフィルタ−を１枚ずつ取り付けて３台同時（ＬＲＧＢならば４台同時）に映すことが必要です．こんな事が出来るのでしょうか　ともかく手頃なフィルタ−を入手して試して見ました．

1. 機材

３原色（ＲＧＢ）フィルタ−

1.1.1. ケンコ−製「ＳＰカラ−セット（ＲＧＢフィルタ−）」
最初に購入したのが株式会社ケンコ−のＲＧＢフィルタ−セット「ＳＰカラ−セット」．これはＲ，Ｇ，Ｂの３枚のフィルタ−がセットになったものです．材質はガラスのようで，これに各色を透過する色素をコ−ティングしたもののようです（色素フィルタ−と呼ばれるいるそうです）．口径のものを購入しました．ヨドバシカメラ本店で円．
３枚のフィルタ−の透過特性（下図）を見るとＧ，Ｂでの透過率がかなり低く，そのために画像が暗くなることが予想されます．

ケンコ−製「ＳＰカラ−セット（ＲＧＢフィルタ−）」

←「ＳＰカラ−セット（ＲＧＢフィルタ−）」の透過特性（株式会社ケンコ−のフィルタ−ガイドブックより抜粋）

予備実験

ＲＧＢ分解撮影

機材が揃ったら何はともあれ早速カメラに取り付けて「予備実験」を行ってみました．
方法は，カメラ１台に順番にフィルタ−を取り付けて風景を映し，が出力する各色の静止画を得ることにします．ではいつでも好きなときに映像を録画出来る「機能」が付きました．これを利用してフィルタ−を付けたら映像をキャプチャ−して，出力される（映像キャプチャ−開始時点の映像の１フレ−ム．形式）をＲＧＢ撮影に使用します．
で撮影した各色の静止画は：

Ｒ画像

Ｇ画像

Ｂ画像

ＲＧＢカラ−合成

ＲＧＢカラ−合成とは用意した各色の画像（通常は３色．２色でも可）を使ってカラ−映像を合成する事を言います．今回は天体写真画像処理プログラム「」を使用しました．これは天体写真のＲＧＢ／ＬＲＧＢ合成を含むいろいろな処理に特化したソフトウエアで，フリ−ウエア−でした．
　http://homepage3.nifty.com/tsupond/soft/aimx.html

操作は非常に簡単で，各色のファイルを指定し，「処理」なるボタンを押せば即座にカラ−写真が表示されます．各画像の補正や位置合わせなど細かい事をやればキリがないと思いますが，最初の画像合成としてはうまく行ったと思います．

ＲＧＢ合成されたによる「カラ−映像」

上の３枚の画像を合成して作成した「カラ−画像」．明るいビルは新宿副都心の高層ビル群です．あいにくの曇り空だった事もあり，いまいちピントがあまいですが，記念すべき「ＲＧＢ合成」の第１回目ということでご容赦願いします．

ＬＲＧＢカラ−合成

ＲＧＢカラ−合成がうまくいったのでさらに調子に乗り「ＬＲＧＢ合成」をやってみました．
ＬＲＧＢ合成とはカラ−映像を「輝度信号」と「色信号」とに分けて撮影し，後から合成する方法です．通常，「輝度信号」はモノクロ画像を使用しますが（Ｌ画像），最終的なカラ−画像の品質はこの「Ｌ画像」の品質に大きく左右されるため，出来るだけ高品位な映像を撮る必要があるとの事．反対に「色信号」にたいしては人間の目はあまり敏感ではなく，やや低解像度でも充分との事．白黒画像をしっかり撮る事が重要なんですね．
今回の場合は特に高解像度ではなく，単にフィルタ−を外して撮影したモノクロ映像を「Ｌ画像」としてＬＲＧＢ合成を行いました．使用したソフトは同じく．操作はＲＧＢ合成とほぼ同じで，Ｌ画像とＲＧＢ合成した「ＲＧＢ画像」を指定して実行するだけ．なんとも簡単でした．

ＬＲＧＢ合成されたによる「カラ−映像」

ＬＲＧＢ合成に使用したＬ画像（モノクロ画像）

観測装置　／カメラ

カメラ

スプライト観測でＲＧＢ各画像とＬ画像を同時に撮るには同じ方向を向いた４台のカメラが必要です．まずは４台のカメラによる夜空のＲＧＢ分解／同時撮影が可能かどうか！　この疑問の答えを得るべく，カメラ４台の「集積装置」（なんとオ−バ−な名前！）を作りました．取り敢えずは流星などを映してみて，４台のカメラに同じようにトリガ−がかかるかどうかを見てみたいと思います（かなりハ−ドルは高そう．．）

家にあった材料で作った「四ツ目カメラ」．ちょっと屋根につけてみました．レンズはと．かなりの重量になりますが今まで使っていた雲台で大丈夫のようです．

May 28, 2005

機材 −２

1.1 ３原色（ＲＧＢ）フィルタ−（２）

製「（ＲＧＢフィルタ−）」
次に購入したのが「フィルタ−」．これは干渉フィルタ−と呼ばれるＲＧＢ分解用のフィルタ−です．通常の同種のフィルタ−は辺りで長波長側の赤外線をブロックしているのですが，このセットは下図のように３枚のフィルタ−がそれぞれ異なるバンドを受け持って赤外線を透過させています．赤外域にも発光があると言われているスプライトの撮影には適していると思われます．通常の天体撮影では赤外域の発光は不要なので，そのためＲＧＢフィルタ−とは別に「赤外線ブロックフィルタ−（）」が付属しています．また反射光低減のために「クリア−フィルタ−」も付属しています．
僕はこのフィルタ−をエンタ−プライズ社の通信販売で購入しました．在庫があったため，夜中の発注にもかかわらず翌日出荷．その翌日には到着しました．レンズ（）の口径がなので，フィルタ−は口径品を選びました．価格円＋代引き費用．

分光特性と見ると各分光帯はシャ−プに立ち上がっており，透過率は８０−９０％にも達しています．スプライト撮影では淡い光でのトリガ−が掛からなければならないので透過率が高いのは非常にありがたい特性です．期待できそうですね．

なお，フィルタ−の詳細は次の社のＨＰに掲載されております．
　http://www.icas.to/space/index.htm

「」の透過特性（社のＨＰより抜粋）　３枚のフィルタ−で赤外域の光を透過させているのが特徴です．画面をクリックすれば拡大されます．

（ＲＧＢフィルタ−各１枚＋赤外カットフィルタ−＋クリア−フィルタ−：　合計５枚組）

予備実験（２）

ＲＧＢ分解撮影 - IDAS BGR Type 4

早速３台に各フィルタ−を付けて夜空に向けてみました．短い時間だったのですが，幸運にも３つの流星がキャプチャ−出来ました．その中から画面中央に捉えた流星を使ってＲＧＢ合成映像を作ってみました．
各色の静止画はが出力する「イメ−ジ」（ファイル名：形式−例）を使用しました．

Ｒ画像

Ｇ画像

Ｂ画像

ＲＧＢ合成　−「ステライメ−ジ５」

上の画像を使って「ＲＧＢ合成」を行ってみました．使用したソフトは「ステライメ−ジ５」です．天体撮影の画像処理に特化したソフトウエア−で，その筋ではチョ−有名なソフトとの事．ＲＧＢ合成の前に行った画像処理は：

・感度調整：　はその特性上波長が短い光に対しては感度が悪くなります．そのため，低波長のＧ，Ｂ画面で感度調整のための画像処理を行う必要があります．ステライメ−ジでは「演算」コマンドでＧ，Ｂ画面にの係数でかけ算を行い，感度を調整しました（）．

・バックグラウンド調整：各画面のバックグラウンドを同じようなレベルに合わせる．これもステライメ−ジで実施．

・基準点の設定：基準点とはＲＧＢ合成を行う際に各画面の重ね合わせの基準となる点の事です．今回は流星の頭としっぽの先端の２点を基準点としました．これを使うと画像の拡大／縮小，回転等はステライメ−ジが行ってくれます．

通常の天体撮影でのＲＧＢ合成では，上記の画像処理の他に「ダ−ク／フラット補正（ダ−クノイズやの感度ムラなどの補正）」，「コンポジット（複数の画像を合成して各色の原画像を得る）」，「ぼかし処理（バックグラウンドの平滑化）」などを行うようですが，これは今後の課題という事で今回は行いませんでした．

ＲＧＢ合成
ステライメ−ジでの「ＲＧＢ合成」は他のソフトと同様に非常に簡単です．Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するファイルを指定して「ボタン」を押すだけ．瞬時に合成画像が表示されます．

感度調整を行わない場合の「ＲＧＢ合成画像」

観測装置　／カメラ（２）

カメラ

前回作成の「４つ目カメラ」はカメラ位置調整の困難さからボツになりましたが，改めて「三ツ目カメラ」を再度作りました．
自由雲台を入れたり，出来るだけ軽い素材を使ったりいろいろやりましたが結局一番シンプルな形に戻りました．アルミの板の上に直接カメラをねじ止めし，それを雲台の上に乗せています．各カメラの位置合わせが厄介ですが，ＲＧＢ合成時にソフト的に行う事でここではあまり神経質に位置を合わせてはおりません．それよりも３本ｘ３台のケ−ブルの扱いが大変でカメラの取付け位置を移すたびに大騒ぎとなっております．

ＲＧＢフィルタ−「」の各色フィルタ−を装着した３台の．

2005.6.14

予備実験（）

流星のＲＧＢ分解撮影 - IDAS BGR Type 4

流星のＲＧＢ合成映像です．各色の静止画はが出力する「イメ−ジ」（形式）を使用しました．

Ｒ画像

Ｇ画像

Ｂ画像

流星：２００５年　６月１３日北北西での流星．機材：を３台使用．フィルタ−：IDAS BGR Type 4

ＲＧＢ合成映像

・基準点の設定：今回も流星の頭としっぽの先端の２点を基準点としました．

感度調整：（ステライメ−ジ「画像」メニュ−の「演算」で，各係数での乗算を行いました．
補正：ＲＧＢ合成後，色がおかしくならない程度に各色の調整を行いました．
 

予備実験（）

流星のＲＧＢ分解撮影 - IDAS BGR Type 4

流星のＲＧＢ合成映像です．各色の静止画はが出力する「イメ−ジ」（形式）を使用．

Ｒ画像

Ｇ画像

Ｂ画像

流星：２００５年　６月１４日北北西での流星．機材：を３台使用．フィルタ−：IDAS BGR Type 4

・基準点の設定：今回は流星のしっぽの先端と中央上部の星を基準点としました．

感度調整：（ステライメ−ジ「画像」メニュ−の「演算」で，各係数での乗算を行いました．
補正：ＲＧＢ合成後，カラ−の調整および「ぼかし」フィルタ−での処理を行いました．
 

ＲＧＢ合成映像

ＲＧＢ合成の基準点（ステライメ−ジ）

2005.6.19

予備実験（５）

雷のＲＧＢ分解撮影 - IDAS BGR Type 4

出力の「」イメ−ジを使用したＲＧＢ合成映像

雷光のＲＧＢ合成映像です．各色の静止画はが出力する「イメ−ジ」（形式）を使用しました．

Ｒ画像

Ｇ画像

Ｂ画像

雷：２００５年　６月１９日群馬県高崎市付近．機材：を３台使用．フィルタ−：IDAS BGR Type 4

・基準点の設定：雷光の上端と雲の一部を基準点としました．

感度調整：（ステライメ−ジ「画像」メニュ−の「演算」で，各係数での乗算を行いました．
補正：ＲＧＢ合成後，カラ−の調整および「ぼかし」フィルタ−での処理を行いました．
 

ＲＧＢ合成映像

によるコンポジット画像を使用したＲＧＢ合成映像

雷光のＲＧＢ合成映像です．各色の静止画はが出力する「コンポジット画像」（形式）を使用しました．

Ｒ画像

Ｇ画像

Ｂ画像

流星：２００５年　６月１４日北北西での流星．機材：を３台使用．フィルタ−：IDAS BGR Type 4

４．スプライトのＲＧＢ合成

２００５年８月７日．ようやくスプライトのＲ，Ｇ，Ｂ画像を同時にキャプチャ−する事が出来ましたので早速「ＲＧＢ合成」を行いました．各色の静止画はが出力する「イメ−ジ」（形式）を使用しました．

Ｒ画像

Ｇ画像

Ｂ画像

スプライト：２００５年８月７日．機材：を３台使用．フィルタ−：IDAS BGR Type 4

ステライメ−ジ５による「ＲＧＢ合成」

「ＲＧＢ合成」では３枚の画像を正確に合成するために各画像に基準点２点を設定し，それが正確に重なるようにして映像を作成します．今回は上図のように基準点を設定しました．

スプライトの「ＲＧＢ合成」にはステライメ−ジ５を使用しました．このソフトは天体写真では非常に有名なソフトウエア−で，評判通り非常に簡単に「ＲＧＢ合成」を行う事が出来ます．
この図はキャプチャ−した３枚の画像（ＲＧＢ各１枚）を表示させ，ＲＧＢ合成によりカラ−映像を得た所です．また合成したカラ−映像の補正も比較的短時間で行う事が出来ます．

「ＲＧＢ合成」によるスプライトのカラ−映像

「ＲＧＢ合成」後，背景色が撮影当時の色に近くなるようにステライメ−ジの「カラ−補正機能」で調整しました．今回は演算による各画像の感度補正は行っておりません．また最後にの「インタ−レ−ス解除」を行い，スプライト部分が滑らかに表示されるように加工しました．

拡大写真