“The NuQ” - TAKAHASHI FSQ106ED速攻レポ

2007.03.28.初稿
2007.04.06.追加
2007.05.06.追加
2007.05.17.追加

タカハシFSQ106ED。ペッツバール系4枚4群のフォトビジュアル鏡筒。f=530mm/D=106mm(F=5.0)。オプションのレデューサにてF3.6になる予定だ。値段はやや張るが、デジカメから冷却までマルチに使える一本。
3/28、FSQ106EDが早速やってきた。すでに月が大きく本格的な撮影は無理だが、玄関先に出してバランス取りやピントのテストをしてみることにした。
これから購入する/しようと考えている方には、参考になることがあるかも。
自分はかねてより旧型FSQ106Kaiのユーザーで、デジカメから冷却CCDの撮影まで広く楽しんでおり、新型FSQの発売を心待ちにしていた。
ここでは、新型FSQ106EDを“NuQ”、旧型 FSQ106を“QQ”と勝手に呼ぶことにする(私の周囲ではこう呼んでます(^^;)。


■×0.73レデューサによる作例(2007.05.17.)

FSQ106ED専用レデューサ「QE0.73EX」
ようやく×0.73レデューサ(QE0.73X)を使う機会に恵まれた。
NuQとQQの比較撮影をするため、新旧2本のFSQを同架させ、片方をガイド鏡として使うことにした。
しかし、天気の都合、撮影時間が思ったより取れなくなったため、比較撮影は諦めてレデューサの撮影のみに絞ることにした。

まず、レデューサと鏡筒、カメラの接続はタカハシの純正一択である。鏡筒にレデューサをねじ込み、CA-35リングを使い、ワインドマウントでカメラに接続する。
CA-35は、直焦点時の「2インチタイプ」と異なり「SKY90用」のものを使う。直焦点時とレデューサ使用時でそれぞれ別のCA-35を使い分けなければならない。
さらにレデューサからCCD/CMOS面までの距離(=フランジバック)をメーカーの設計値に保たなければ本来の星像が得られない。接続の自由度に関しては直焦点時と違って自由度が低い。


コンパクトに見えたQQもNuQと比べると長い。そしてNuQの太さが際だつ。
撮影場所は富士山五合目。都合よく雲海になったため、いて座の散光星雲を撮影してみることにした。
期待のF3.6ということでどのくらいの露出が適当になるのか気になるところ。
F値から計算すると露出時間はF5.0時のほぼ半分で同じとなる。自分はF5.0のときにISO800/10分を基準としている(UIBARフィルター時。LPSだともっと長くなる)ため、まず5分の露出を行った。
雲海とはいえさすがに南の低空は空が明るい。露出5分ではややオーバーなヒストグラムとなったため、露出3分を基準とした。その結果が以下である。
輝度のあるM8&M20は迫力のある仕上がりにできたが、M16,M17はややおとなしめになった。本当はもっと露出をかけたいのだが、デジカメのダイナミックレンジが足りず、露出オーバーになってしまう。
光害の影響を受けやすい南天低空の対象を明るい光学系で撮るときは、できればLPS-P2などの公害カットフィルタを併用したほうがいいように思う。
ちなみに作例は載せてないが、暗い天頂付近ならば露出5分でもまだまだダイナミックレンジに余裕がある感じだった。

M8&M20(2コマモザイク合成
M16(ノートリミング)
M17(ノートリミング)
※撮影データはすべて共通
 EOS Kiss Digital N(SEO_SP)+UIBAR
 ISO800/露出3分/4コマコンポジット
 RAPでダーク減算,PhotoshopCS2でRAW現像


ピクセル等倍の画像サンプル。
EOS KissDN(SEO_SP)
ISO800/露出3分/4枚コンポジット
シャープ系フィルタは未使用
明るさからくるパフォーマンスの良さはあえて語る必要もない。星像もシャープで個人的には十分満足できるものだった。
上のM16の作例中央部をピクセル等倍でくり抜いた画像も掲載しておく(右)。
M8&M20は上下2コマのモザイク合成だが、歪みが小さいため重ねしろの「ごまかし」もやりやすかった(笑)。
気になる周辺減光もAPS-Cサイズでは目立たない範囲であり、デジカメ用途ならばフラットフレームの必要もほとんどないのではないだろうか(この作例もフラット補正はしていない)。


■×0.73レデューサのフラットフィールドテスト(2007.05.06.)

遅れていたレデューサが到着した。オーストラリアからNuQ本体も無事に戻ってきたので、フラットフィールドを撮影してみた。

レデューサを使うとF値が明るくなるのは、レデューサによって光の密度が高くなるからといえる。
しかし、対物レンズの大きさが同じである以上、入ってくる光の量は一定だ。
光の量は変わらないのに密度だけ高くなれば、光が当たるエリアは当然狭くなってしまう。
直焦点だと極めてフラットな光学系なのにレデューサを取り付けると周辺減光が目立つようになるのはこのためだ。

また、レデューサそのものによるケラレも問題になってくる。レデューサーによって本来の焦点距離のはるか手前で焦点を結ぶため、入射角度がその分大きくなる。このため、レデューサの径が小さいとケラレやすくなるのだ。
レンズを大きくすると当然のようにコストがハネ上がるので悩ましいところだ。

NuQのレデューサは焦点距離を0.73倍にする。明るさはF3.6にもなり、屈折光学系としては垂涎モノのスペックだ。この明るさに魅力を感じてNuQの購入を考えている方も多いだろう。
しかし、F3.6なのは写野の中心だけであり、どんなフラットな光学系でも周辺に離れていくにつれ、光量は落ちていく。その落ち具合が自分の使う写野の中で許される範囲であれば問題ないが、それ以上だと画像処理でのS/Nの劣化に耐えられなくなり、“使えない”となってしまう。

カタログスペックでは、NuQにレデューサ接続時のイメージサークルは44mm。最周辺で光量が中央の60%とのことである。この44mmというのは35mmフルサイズの対角線の長さに等しい。
実際にフラット画像を撮影してみたところ、以下のようなデータになった。
35mmフルサイズの冷却CCDで撮影したため、画像そのものが35mmフルサイズだ。内側のワクはAPS-Cサイズ相当のもの。デジタルカメラで使うならばこの範囲内でのみ考えればよい。
測定したのは、写野中央@。ここの光量を100%とする。APS-Cサイズの写野の端点A。35mmフルサイズでの写野の端点Bの3箇所。

↑左がNuQ+RDで、右がNuQ直焦点時。F3.6は明るい。
35mmフルサイズ周辺(B)では光量が60%程度に落ち込む。つまりF値でいえばF4.6相当といえる。
↑左がQQで右がイプシロン180ED。イプシロンは当初同じ露出で撮影したのだが、飽和してしまい、比較画像にできなかった。そのため、露出を半分にして撮影したのが右画像。
下の表では輝度値を2倍にしておおよその比較ができるよう補正してある。
逆にイプシロンに合わせてFSQで露出すると、今度は暗すぎて周辺減光がわからなくなってしまう。やはりイプシロンのF2.8は別格といえるだろう。
●上記画像の輝度値をまとめたもの
  @ A B
NuQ 32k 30k(94%) 27k(84%)
NuQ+RD 59k 52k(88%) 39k(65%)
QQ 33k 27k(82%) 24k(73%)
e180ED 74k 60k(81%) 44k(60%)
*数値は16bitフルスケール(飽和点=65535)の輝度。k=×1000
*()内は写野中心の輝度値に対する割合
*e180EDは同露出だと中央が飽和してしまったため、露出を半分にして計測したデータを2倍してある。

数字の値そのものにはあまり意味はないが、同露出なので比較はできる。
今回はレベル調整はしていないので、同露出のときの明るさも目で比較できるようにしてある。前回と多少数値が違う点は誤差ということでご容赦。

F5.0では輝度32k(≒32000)なのだが、F3.6では輝度59kに達する。光量はF値の2乗に反比例するので、 スペック上は、5.0×5.0 ÷ 3.6×3.6 ≒ 1.9倍だ。
得られたデータから計算しても、59k ÷ 32k ≒ 1.8 とほぼ理論どおりになった。

レデューサ時の35mmフルサイズ周辺は、表中に書いたとおり光量が65%でF4.6に相当する。
APS-Cに限っていえば光量88%とかなりある。直焦点時の35mmフルサイズよりも光量があるわけで、デジカメにとってはかなり期待できるレベルといえるだろう。

35mmフルサイズでは、淡い散光星雲などを狙う場合、強い画像処理をかけなければならないため、周辺減光が無視できないレベルかもしれない。もう少し光量があってもよかったような気もするが、上にも書いたレデューサによるケラレなのかもしれない。
フラット補正をしても光量が少ない(=S/Nが悪い)ことまではフォローできないので、中央付近を基準に画像処理を進めていくと、周辺がザラザラの画像ができあがるだけだ。
私の計測では44mm周辺は光量65%となったが、これがどの程度なのかは実際の星野写真で検討してみたいと思う。
アンドロメダやオリオン星雲などあまり強いレベル補正をかける必要がない対象ならば問題ないが、IC1396のような拡がりを持つ淡い散光星雲だとちょっと厳しいかも、というのが現在の予想。

覚えておかなければならないのは、光学系の周辺光量の割合が“何%以上なら使える、以下なら使えない”という基準など存在しないということだ。
数字が大きければそれだけ強い画像処理に耐えられるわけだが、空の状態や対象、デバイスのノイズ、そしてその人が求めている最終結果によって、画像処理の強さは変わってくるので、明確な基準を設けることはできない。

■フラットフィールドテスト(2007.04.06.)

全く同じ条件で撮影したフラットフィールド画像。左がQQ,右がNuQ。
見てのとおり、同じF5でも周辺光量はかなり違うことが分かる。これはSTL-11000Mを使った35mmフルサイズ画像なので、デジカメのAPS-Cならば周辺減光はほとんど目立たないだろう。
なお、見やすいようにレベル調整をしてある。
QQもNuQも直焦点状態では同じF5.0だが、天体写真においては単純なF値だけでは明るさを比較することはできない。
望遠鏡はその構造上、機種によって差はありこそすれ、中央が最も明るく周辺に行くに従い暗くなる「周辺減光」が発生する。
中央部ではF5.0の光量があっても周辺で暗くなれば、写野全体での光量はかなり落ちることになる。

QQはスペック上は中判対応(イメージサークル88mm)ではあるものの、周辺減光がそれなりに目立つ光学系ではある。
周辺減光はフラット補正を取れば補正できる。しかし、明るいところと暗いところの差が大きいと補正後の画像が劣化してしまう。フラット補正をするにしても、光量の差が小さい方がより劣化が少なく、望ましいのはいうまでもないことのだ。

そこで、35mmフルサイズの冷却CCDで同条件でフラットフレームを撮影してみたところ、NuQはQQに比べて周辺光量がかなり増えていることが分かった。
デジカメのAPS-Cサイズならば、ほとんど完全にフラットといって差し支えないレベルだ。
上の画像はレベル調整はしてあるが、元画像の値から計算すると、35mmサイズ最周辺でNuQは光量86%、QQは光量74%であった。
この点からもNuQのアドバンテージが分かる。ただし、今後発売されるレデューサを入れれば周辺光量は落ちるのは間違いないだろう。

スペック的にもNuQはF5.0では中判対応となるが、F3.6レデューサ実装時はイメージサークル44mmとなり、35mmフルサイズをカバーするのがギリギリのスペックである。
もちろん、どのくらいの光量なのかは試してみないとわからないが。

■鏡筒バンドとバランス

QQに比べて短くなった分“少しは軽くなったかな?”と期待したが、実測したところ鏡筒バンドとファインダーなしの状態で、NuQが6.5kg、QQが6.0kgとなり、NuQの方がやや重い。
鏡筒バンドはオフセットプレートが付属している(写真)。鏡筒長が短いため、全体の重心が鏡筒バンド内にこないための対処である。

この手のフォトビジュアルなペッツバール鏡筒はリア側に2枚の大型玉を持ち、さらに中判対応のためのごっつい接眼部まであるため、基本的にリアヘビーなバランス状態になる。
冷却CCDカメラやデジカメを取り付けた状態で重心位置が鏡筒部分(つまり鏡筒バンドで押さえる部分)にあればいいのだが、多くの場合、接眼部あたりに重心がくる。
そのあたりを考慮して鏡筒バンドをオフセットさせることでバランスを取れるようにしたのだろう。同様な試みはFS-60Cでも見られる。

実際に赤道儀に載せてみたが、意外にもそれほどリアヘビーという感じはしなかった。
もちろんリアヘビーはリアヘビーなのだが、鏡筒長が短いため、最も重い接眼部が赤緯体より手前に張り出さないからだ。
私の場合、EOS KissDigitalNを装着しピントを出した状態で、右のような案配でバランスが出た。
ビビってオフセットしすぎるとトップヘビーになりかねない。

このオフセットプレートは、厚みは12mmと剛性的には十分。マッチプレートを使わず、赤道儀にダイレクトに載せる場合は、このプレートを使うとほどよくバランスが出るものと思われる。
また、後述するがこのオフセットプレートを使って、厚みのぶんだけゲタを履かせないと鏡筒がマッチプレートに干渉する可能性が出てくる。

ちなみにこのオフセットプレート、写真をよく見るとM8のネジの方向が横方向なので注意が必要だ。
同社の鏡筒バンドは鏡筒に対して縦にネジが並ぶのが普通だが、これは横方向なのである。 鏡筒バンドは縦、横方向の両方にバカ穴が空いているので、旧来のタカハシ用に空けたマッチプレートにもそのままつけることが可能だ。

■ドローチューブの繰り出しはわずか3cm

BORGパーツで繋ぐと、EOSの合焦時はこんな感じになる。
NuQは鏡筒長が短くなったため、530mmの直焦点で撮影するときは、ドローチューブ端点からカメラマウントまで、何らかの方法で距離を稼がなくてはならない。
確実に純正でいくなら、CA35(50.8mm)という2インチスリーブ系の延長筒が用意されており、その後にワイドリング→ワイドマウントと繋げる。
無難にいくならこれだろう。

私はすでにQQ用のカメラ接続パーツを持っていたのでそれを流用することにした。QQで使ってきたボーグパーツをそのまま使えないかということだ。
NuQとQQはドローチューブの太さが違うが(NuQの方が太い)、標準でQQと同じネジ径に変換するアダプタリングが付いている。
よって、基本的にQQ用のパーツがそのまま使える。

QQをボーグ標準規格のM57に変換するためのアダプタは「No.7912」。つまりM72→M57変換リングである。
これがあればあとはM57の世界なので長さ調節はどうにでもなる。

ちなみにNuQのドローチューブ繰り出しはたった3cm。構造上仕方がないのだろうが7cmくらい動いたQQと比べると自由度は低くなったのは否めない。
その分、長さ調整用のパーツを付けたり外したりしなければならないからだ。

BORGの2インチホルダーをぞろぞろ持ち出してあれこれやってみたところ、写真のような構成でEOSで焦点が出た。
参考までに書いておくと、

M72→M57変換(No.7912)
 ↓
2インチホルダーで合計8cm
 ↓
カメラマウントホルダー(No.7000)
 ↓
各社カメラマウント(No.5001〜5009)

となる。
2つめの2インチホルダーで合計8cmの距離を稼ぐ必要がある。
光路長4cmの「2インチホルダーM」(No.7504)を2つ繋げるのが一番だが、私は手持ちがなかったので、光路長2cmの「2インチホルダーS」(No.7508)を2個とNo.7504の合計3つで8cmを確保した。
ちなみに未発売であるがレデューサーを利用するときは、まったく別の接続方法になる。レデューサから焦点面までの距離を設計値にしなくてはならないため、ピントが出ればよいというものではなくなるのだ。
ここで書いたBORGのパーツを流用することはまずできず、SKY90用のCA35(2インチ)という純正パーツを使って、純正のワイドリング→ワイドマウント接続する。

R&Pのクランプ部。レバーを倒して締め上げる。
合焦装置であるラック&ピニオンは、一般的な接眼部でドロチューブを押さえる方式ではなく、R&P機構のラック部をロックする方式に変更となった。
R&Pに見える小さなレバーを押し上げることで、ドローチューブがロックされる。
ロックによる写野移動やフォーカスの移動が少ないのでピントの追い込みも楽になると思う。

またピントの微調整を行うためのフェザータッチフォーカサー機構は、QQではオプション品の減速装置(MEF-2)を使うが、NuQはこれが標準装備になった。
より滑らかに微調整ができるので、これもシビアなピントの追い込みに役立ちそうだ。
ただ、今まで使っていたピントゲージは使えなくなるのは残念。

■回転装置

回転装置は一般的な直接ドローチューブをネジでシメあげるタイプではなくなり、ロックリングタイプになった。
ロックしたときに視野が動くことや、スケアリングがズレることを避けるためだと思われ、ほぼ同じ構造がε180EDですでに採用されている。

鏡筒本体に接眼部を固定するロックリングがついており、キュッと締め上げる。
その機構上、ドローチューブを含めて接眼部がまるごとぐるぐる回ることになる。R&Pのノブやファインダーがマッチプレーとやガイド鏡と干渉する可能性も出てくる。

鏡筒バンドを見たとき、バンド部から靴底まで「ずいぶん深さがあるなぁ」と思ったのだが、その理由はR&Pのノブがマッチプレートに干渉しないようにするために高さを稼ぐためのゲタだと分かった。
純正鏡筒バンドとオフセットプレートを付ければ、写真のとおりギリギリ干渉しないのである。
デメリットとしては鏡筒が赤道儀の回転軸から離れるため、回転モーメントが増えてしまうことだ。重量はQQと500g程度しか違わなくても、赤道儀に組み上げたときのバランスウェイトの重さ、もしくは位置をさらに大きくしなければならない。

どうしてもガイド鏡やプレートに干渉してしまう場合は、回避策としてボーグのM57回転装置を使うことくらいしかないだろう。せっかく高精度なNuQの回転装置を使わないのはもったいないが…
ロックリングで締め付けるタイプに変更された。ドローチューブを抑える方式に比べ、たわみが発生しにくく、ロック時の視野の動きやスケアリングエラーが小さくなる。 オフセットプレートだけでなく、鏡筒バンドの高さがあり、かなりゲタを履かされていることが分かる。モーメント的には不利。 接眼部ごと回転するので、R&Pのノブが干渉するかと思いきや、ギリギリ接触しない…。ただ、ファインダーなどがガイド鏡と干渉する可能性はある。


現状はこんな感じですが、またネタができたら逐次追加していきますので、興味のある方はマメに見てやってください。
星ナビでもQQとの比較・評価レポート記事や作例写真を寄稿する予定です。
来月の新月期はオーストラリアですので、うまく晴れてくれれば南天で撮った夏の対象をお披露目できるかもしれません。
NuQはすでにカルネでオーストラリアに発送しました。現地で会うまでしばしのお別れです。



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