2017年01月21日
赤道儀を作るぞ~
ヒマに任せて星野撮影用の簡単な赤道儀を作ろうと思います。
まず、赤道儀?なにそれおいしいの?ってヒトに簡単な説明をしますと、星を撮影する時には長時間(数秒~数分)シャッターを開ける必要があるんですが、カメラを三脚に固定して長時間シャッターを開けると地球の自転の影響で星が流れて写るんです。
肉眼では見えない暗い星を撮ろうと思うと数分間の露光が必要なんですが、分単位でシャッターを開けると、星が点じゃなく線になっちゃうんですよね。
地球は1日に約1回転していますから、
360/(24*60)=0.25
となり、1分間に0.25度だけ星がズレてしまうことになり、星を点で写すためにはこれを補正する必要があります。
まあ、正確には0.25度/分というのは地球の自転による太陽のみかけの移動角度であって、天球の移動角度ではないんですけどね。
地球は北極星から見た場合、太陽の周りを反時計回りに公転しつつ自転も反時計回りにしているので、地球が太陽の周りを1周すると1回転だけ太陽よりも天球の方が速く回ることになります。
従って、地球が太陽の周りを1回転公転するのにかかる日数を365.25日とすると、ホントの天球の一分間の移動角度は
(360+360/365.25)/(24*60)=0.250684463
こんな計算になります。
だから、星を止めて撮影するには、北極星への延長線を軸として、1分間に0.2507度だけ西に回転させてやるカメラマウントを作ればいいワケです。
このマウントを赤道儀といいます。
※地球の公転周期を365.25日とする理由は4年に1度の閏年があるからです。
グレゴリオ暦やユリウス暦などの閏年計算は、もともと年数が経過しても同じ月は同じ気候になるように地球の公転周期から決められたもので、ワタシは正確な地球の公転周期など知らないのでグレゴリオ暦の閏年計算から地球の公転周期を求めました。
グレゴリオ暦の閏年は西暦が4で割り切れる年というのが一般的ですが、ホントはそれに加えて100で割り切れれば閏年じゃなく、さらに400で割り切れればやっぱり閏年、というコトになっており、これを踏まえて計算すると365.2425になりますが、そこまで計算しても工作精度には反映できず意味ないので、この時はとりあえず4年に1度の閏年だけ計算に織り込んでいます。
さて実際の自作赤道儀の構造ですが、2枚の木の板を使った大きな蝶みたいな構造のやつにします。
これは2枚の板の片側をヒンジで連結してやって、反対側をネジでゆっくりと手動で開いていくというもので、追尾のためのダイアルが下側につくので少々使いづらいという欠点がありますが、構造的には最も簡単なので作りやすいと思います。
極軸合わせは板のヒンジの延長線上に北極星を合わせれば開く方向は90度になるので、板の上に何かのテキトーな筒を固定して、そこから覗いて北極星を捉えます。
絵で描くとこんなかんじ。

材料は板、自由雲台、M6ボルト、自由雲台と三脚固定用のボルト&ナット。
ここで問題になるのが1分間に0.2507度回転させる機構ですが、M6ボルトは1回転すると1mm出るので、1分間にボルトを1回転させて0.2507度開くためには、ヒンジからボルトまでの長さは
1/tan(0.2507)=228.5417・・・
※ちなみに上の正確な値を使ってみるとこんな値に。
1/tan((360+360/365.2425)/(24*60))=228.555890859196
有効桁を考慮すると228.5559で、やっぱり素人木工の精度には影響のない差でした(笑)
大体228.5mmにすればいいことになります。
この構造では、どんどんボルトが出てくると開く角度はどんどん小さくなることになりますが、まあ実際に撮影する時には追尾しても最長5分がいいところなんで、228.5mmに対しての5mmに過ぎないので近似値的にOKでしょう。
とりあえず設計図を書いてみました(すげーいい加減(笑))

というコトで、これからホームセンターに出撃して材料を買ってきます~
So Many Stars / Jane Monheit
まず、赤道儀?なにそれおいしいの?ってヒトに簡単な説明をしますと、星を撮影する時には長時間(数秒~数分)シャッターを開ける必要があるんですが、カメラを三脚に固定して長時間シャッターを開けると地球の自転の影響で星が流れて写るんです。
肉眼では見えない暗い星を撮ろうと思うと数分間の露光が必要なんですが、分単位でシャッターを開けると、星が点じゃなく線になっちゃうんですよね。
地球は1日に約1回転していますから、
360/(24*60)=0.25
となり、1分間に0.25度だけ星がズレてしまうことになり、星を点で写すためにはこれを補正する必要があります。
まあ、正確には0.25度/分というのは地球の自転による太陽のみかけの移動角度であって、天球の移動角度ではないんですけどね。
地球は北極星から見た場合、太陽の周りを反時計回りに公転しつつ自転も反時計回りにしているので、地球が太陽の周りを1周すると1回転だけ太陽よりも天球の方が速く回ることになります。
従って、地球が太陽の周りを1回転公転するのにかかる日数を365.25日とすると、ホントの天球の一分間の移動角度は
(360+360/365.25)/(24*60)=0.250684463
こんな計算になります。
だから、星を止めて撮影するには、北極星への延長線を軸として、1分間に0.2507度だけ西に回転させてやるカメラマウントを作ればいいワケです。
このマウントを赤道儀といいます。
※地球の公転周期を365.25日とする理由は4年に1度の閏年があるからです。
グレゴリオ暦やユリウス暦などの閏年計算は、もともと年数が経過しても同じ月は同じ気候になるように地球の公転周期から決められたもので、ワタシは正確な地球の公転周期など知らないのでグレゴリオ暦の閏年計算から地球の公転周期を求めました。
グレゴリオ暦の閏年は西暦が4で割り切れる年というのが一般的ですが、ホントはそれに加えて100で割り切れれば閏年じゃなく、さらに400で割り切れればやっぱり閏年、というコトになっており、これを踏まえて計算すると365.2425になりますが、そこまで計算しても工作精度には反映できず意味ないので、この時はとりあえず4年に1度の閏年だけ計算に織り込んでいます。
さて実際の自作赤道儀の構造ですが、2枚の木の板を使った大きな蝶みたいな構造のやつにします。
これは2枚の板の片側をヒンジで連結してやって、反対側をネジでゆっくりと手動で開いていくというもので、追尾のためのダイアルが下側につくので少々使いづらいという欠点がありますが、構造的には最も簡単なので作りやすいと思います。
極軸合わせは板のヒンジの延長線上に北極星を合わせれば開く方向は90度になるので、板の上に何かのテキトーな筒を固定して、そこから覗いて北極星を捉えます。
絵で描くとこんなかんじ。
材料は板、自由雲台、M6ボルト、自由雲台と三脚固定用のボルト&ナット。
ここで問題になるのが1分間に0.2507度回転させる機構ですが、M6ボルトは1回転すると1mm出るので、1分間にボルトを1回転させて0.2507度開くためには、ヒンジからボルトまでの長さは
1/tan(0.2507)=228.5417・・・
※ちなみに上の正確な値を使ってみるとこんな値に。
1/tan((360+360/365.2425)/(24*60))=228.555890859196
有効桁を考慮すると228.5559で、やっぱり素人木工の精度には影響のない差でした(笑)
大体228.5mmにすればいいことになります。
この構造では、どんどんボルトが出てくると開く角度はどんどん小さくなることになりますが、まあ実際に撮影する時には追尾しても最長5分がいいところなんで、228.5mmに対しての5mmに過ぎないので近似値的にOKでしょう。
とりあえず設計図を書いてみました(すげーいい加減(笑))
というコトで、これからホームセンターに出撃して材料を買ってきます~
So Many Stars / Jane Monheit
Posted by ROY at 15:06│Comments(10)
│日常
この記事へのコメント
計算、ようわからんかったけど
(意味はなんとなく)
すげええ、ROYさんは!
ところで学生時代、
九連宝塔、上がったら、死ぬよとか
言うてました・・・そんだけ、ありえん(爆)
いまから、おっさんたちと飲みまっせ。
(意味はなんとなく)
すげええ、ROYさんは!
ところで学生時代、
九連宝塔、上がったら、死ぬよとか
言うてました・・・そんだけ、ありえん(爆)
いまから、おっさんたちと飲みまっせ。
Posted by ポッキーパパ at 2017年01月21日 15:17
“赤道儀”?よく分からない.長文なので読む気になれない…(^^;.もー酒が入ってる….
でも頭良さそー.
ポッキーさんとは違って、今からおばさんたちと飲み.
50過ぎのおばさんが、色気付いて来られるのもまた一興、て会になるんだな、これが.
また機会をみて呑みましょーで.
でも頭良さそー.
ポッキーさんとは違って、今からおばさんたちと飲み.
50過ぎのおばさんが、色気付いて来られるのもまた一興、て会になるんだな、これが.
また機会をみて呑みましょーで.
Posted by ゲル at 2017年01月21日 17:40
楽しんでますなぁ~!
何か考えてもの造りするのはおもろいよね。
ウキウキしますね~!
私は今からウキウキして酒飲む事考えます!(笑)
何か考えてもの造りするのはおもろいよね。
ウキウキしますね~!
私は今からウキウキして酒飲む事考えます!(笑)
Posted by 八ちゃん
at 2017年01月22日 19:55

男のロマンじゃね。
完成を楽しみに待ってます。
もうできた?
完成を楽しみに待ってます。
もうできた?
Posted by 酒ちゃん
at 2017年01月22日 20:13

ポッキーパパさん
あーそれワタシも聞いたことあります。
九連宝塔上がったら死ぬってやつ(笑)
あの時、リャンシャンテンくらいの時には単なる清一色に見えてたんですが、九連イーシャンテンの時に「え?これってまさか?」と気づいて心臓バクバクでした。
まあ家族麻雀なんで勝ってもどうにもならないんですがね(笑)
あーそれワタシも聞いたことあります。
九連宝塔上がったら死ぬってやつ(笑)
あの時、リャンシャンテンくらいの時には単なる清一色に見えてたんですが、九連イーシャンテンの時に「え?これってまさか?」と気づいて心臓バクバクでした。
まあ家族麻雀なんで勝ってもどうにもならないんですがね(笑)
Posted by ROY
at 2017年01月22日 23:43

マダムキラーのゲルさん
どんな会すかそれ?(笑)
奥さんの友達かなんかっすかね?
でもそれなら知り合いの旦那に色気づくなんてことはないだろしなぁ。
うーん、わからん。
どんな会すかそれ?(笑)
奥さんの友達かなんかっすかね?
でもそれなら知り合いの旦那に色気づくなんてことはないだろしなぁ。
うーん、わからん。
Posted by ROY
at 2017年01月22日 23:45

八ちゃん
昨日は材料買ってきてから一心不乱に作ってました。
今日、1万チョイで似たような原理の手動赤道儀を売ってるのを発見してゲンナリしているトコロです。
あんまり飲み過ぎないでね肝臓年齢は爺さんなんだから(笑)
昨日は材料買ってきてから一心不乱に作ってました。
今日、1万チョイで似たような原理の手動赤道儀を売ってるのを発見してゲンナリしているトコロです。
あんまり飲み過ぎないでね肝臓年齢は爺さんなんだから(笑)
Posted by ROY
at 2017年01月22日 23:47

酒ちゃん
できたのはできたんですが、なんか精度と堅牢性に問題アリです(汗)
三脚に固定する部分が弱いのか、ダイアルを回してるとビミョーにグラついてしまって実用にはちょっと・・という感じです。
これからver.2を設計します(笑)
できたのはできたんですが、なんか精度と堅牢性に問題アリです(汗)
三脚に固定する部分が弱いのか、ダイアルを回してるとビミョーにグラついてしまって実用にはちょっと・・という感じです。
これからver.2を設計します(笑)
Posted by ROY
at 2017年01月22日 23:49

なんだか難しそうなもの作ってますね(^_^;)
Posted by 海月(とし) at 2017年01月27日 20:04
としさん
木の板二枚の構造なんで作るのは結構簡単でしたよ。
作って動かしてから気づいたんですが、如何にぶれないようにしっかり作るかが一番のキモでした(汗)
木の板二枚の構造なんで作るのは結構簡単でしたよ。
作って動かしてから気づいたんですが、如何にぶれないようにしっかり作るかが一番のキモでした(汗)
Posted by ROY
at 2017年01月27日 23:16
