CCDカメラST-9Eの 測光精密評価 和歌山大学 教育学部 自然環境教育課程 地球環境プログラム 天文学専攻 ０７５４３０３１ 山口卓也
はじめに ●CCDカメラの性能評価の大切さ 個々の機械は、それぞれ 個性 をもっている。 ↓ 個々の機械は、それぞれ 個性 をもっている。 ↓ この個性を見極めないと、とんでもない落とし穴が・・・ ＜写真は唯一の天体情報＞ 多くの場合、測光精度で少なくとも１％の精度が必要。 ＜公共施設や個人私有のCCDカメラ＞ 行われるべき性能評価は、安定光源や測定装置が用意できない等の理由により検査されないまま測光観測に使用されるケースが多い。
測定装置と積分球 ●測定装置．．．安定光源+分光器(+オーダーカットフィルター) +モノクロメーター ＜測定装置全体＞ ＜積分球＞ ●測定装置．．．安定光源+分光器(+オーダーカットフィルター) +モノクロメーター ●積分球．．．一様に光る面を用意するための装置 直径25cm
検査種類および検査結果 CCDカメラのシャッター高速開閉時に伴う感度ムラの検出(初めての検出) ○入力に対する出力の線形性 ○フラットフィールドにおけるシャッタームラの検出 CCDカメラのシャッター高速開閉時に伴う感度ムラの検出(初めての検出) ○入力に対する出力の線形性 CCDチップの性能評価(西端2002の再実験) ○フィルター特性 松井(2000)のフィルター特性調査の追究
フラットフィールド 光量ムラ ピンボケしたホコリなど ＜フラットフィールドとは＞ CCDチップの感度ムラだけではなく、フィルターやレンズについたホコリ、また周辺減光などによる光量ムラをデータから補正させるために撮る補正画像である。 ピンボケしたホコリなど 光量ムラ
・CCD測定装置を使用し、5500Åを中心に1Åの幅の単色光で検証を試みる。 ＜検出方法＞ ・CCD測定装置を使用し、5500Åを中心に1Åの幅の単色光で検証を試みる。 ・CCDカメラのフィルターはVフィルターを使用した。 ・ 露出時間を0.2～0.9、1、10、20、30、40、50、60秒に設定し、各フレーム5枚ずつ用意 コントア・・・画像内のムラを等高 線で描いた画像。
シャッタームラの検出
0.2／60のコントア １／60のコントア ５／60のコントア ４０／60のコントア
しかし・・・
線形性 ＜検出方法＞ ・CCD測定装置を使用し、5500Åを中心に1Åの幅の単色光で検証を試みる。 線形性 ＜検出方法＞ ・CCD測定装置を使用し、5500Åを中心に1Åの幅の単色光で検証を試みる。 ・CCDカメラのフィルターはVフィルターを使用した。 ・ 露出時間を2倍ごとに増やしながら画像を取得していく。
結果
20000カウント 30000カウント 500カウント
フィルター特性 Uフィルター・・・・・紫外線の光をよく感じるフィルター(中心波長370nm) 撮影する波長の範囲を区切るためにCCDカメラにフィルターというものを 取り付ける。よく用いられるフィルターの種類は以下の通りである。 Uフィルター・・・・・紫外線の光をよく感じるフィルター(中心波長370nm) Bフィルター・・・・・青色の光をよく感じるフィルター (中心波長440nm） Vフィルター・・・・・緑色の光をよく感じるフィルター （中心波長550nm) Rフィルター・・・・・赤色の光をよく感じるフィルター (中心波長660nm) Iフィルター・・・・・赤外線の光をよく感じるフィルター（中心波長810nm) これらのフィルターを使用して、星がどのような色をしているのかを知ることができる。 例） Bフィルターで写りがよくRフィルターで写りが悪い・・・青色に近い色をしている Rフィルターで写りがよくBフィルターで写りが悪い・・・赤色に近い色をしている
フィルター特性[国際基準]
結果・まとめ ●フラットフィールドにおけるシャッタームラ ・最低5秒の露出時間をかければシャッタームラが約1％。 ・最低5秒の露出時間をかければシャッタームラが約1％。 ・撮る度に輝度分布の領域の違いが現れることがある。 →シャッターの形状から検証する必要がある。 ●線形性 ・500～30000カウントの間で0.3％以内の精度で線形。 100倍近い違いを同時に写すダイナミックレンジがある。 ●フィルター特性 ・B、Iバンドではより紫外線域で、 V,Rバンドでは赤外線域で「もれ」がある。 ・赤外線カットフィルターの導入を検討すべき。
そして課題・・・ ●日本天文学会和歌山年会 でもポスター発表予定。 ●標準星（特定の波長域での 明るさが正確に測定された 星）のリスト充実に貢献して いく（大学院での仕事）。