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移動平均 2023/10/16

 昨日、月惑例会でフォーカサーのデジタルノギス読み取りを発表していたら、最終桁のふらつきが家で実験している時よりも、忙しくふらついていました。
 ノイズ環境の違いとは思うのですが、気になっているところをひとつ、Arduinoの+3.3V電源をデジタルノギスの電源として直接与えているのですが、この3.3Vを詳しくオシロで見ると微妙にスイッチング電源のような揺れが見られます。(50mVの交流モードで表示)
P1340688w800

 そこで、ここにコンデンサを噛まして少しでも平滑してやろうと、100μF(16V)のコンデンサを繋いでみました。
P1340659w800

 ほんの少しですが、平滑されたようです。
P1340660w800

 そして、ネットで調べるとプログラム側で移動平均をしてやると、ふらつきの回数が減少するというのでこれもやってみました。
 10回の測定を平均してから表示するもので、確かにふらつきは減りましたがゼロではありません。
 微妙なところですが、フォーカサーを動かすと表示は約1秒ほど遅れて追従します。
P1340708w800

 まぁ、これで暫くテストしてみることにします。

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望遠鏡」カテゴリの記事

コメント

こんばんは。ブログいつも参考にさせていただいています。
ラズパイカメラは卒業し、昨年から惑星カメラで撮影にトライしています。

ノイズについてですがデジタルノギスは静電容量式のようなので、周囲と静電的にシールドすると効果があるかもしれません。アルミ板のようなものでセンサーの周囲(なるべく360°全方位)を覆い、それを回路のGNDに接続するなどしてみてはいかがでしょうか。最初はアルミ箔で覆ってみて、効果を確認してみると良いと思います。あるいはフォーカサーの金属部分をGNDに接続しても効果があるかもしれません。(ノイズ系の話は単純ではないので効果があるかは分かりませんが)
電源の平滑化ですが、デジタルノギスは消費電流が少ないので、コンデンサだけでなく、手前に抵抗を挿入し、CRフィルタにして電源供給する方法もあります。抵抗値は消費電流によりますが、例えば0.1mAとしても1kΩで電圧降下は0.1Vなので、100~1kΩ程度入れても動作には支障がないのではないかと思います。
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RB星さんはどのくらいのステップでピント調整をされているのですか。
私は口径320mm5倍バロー後の焦点距離8630mm(F27)に対し、ステッピングモーターで現在約6um/ステップとしています。先日、非常に良いシーイングだった日に、1ステップ単位でジャスピンとの差が分かった気がしています。(気のせいかもしれませんが)

投稿: ikeken | 2023年10月19日 (木) 22時02分

ikekenさん こんばんわ ありがとうございます。
 デジタルノギスの測定システムはノイズに弱いようで、ネットでもノイズ対策などいっぱいありますが、まぁ、できる範囲でやってみます。
 最小桁のふらつきは基本的にあるのが普通のようで、いろいろ工夫されているようです。
 私の惑星撮影のピント合わせは、行ったり来たりの往復で、ここぞと思った瞬間に止めるというながらピント合わせで、少数ステップごとに止めてピントを見ることは行っておりません。
 通常は、1mm/秒程度の速度で往復です。シーイングの良いときは、0.3mm/秒の低速で行っています。
 ただ、自分が思っているピント位置がどの程度にそろっているのかを確認するために、ピント位置の確認(測定)を行っています。
 シーイングが悪いと、0.3mmぐらいはふらつきますが、シーイングが良いと、0.1mm以内にそろってきます。
 今まではステップモータのステップ数で位置測定をしていましたが、バックラッシュが 0.1mm~0.15mmほどあるので、バックラッシュの影響がほぼない今回の工作になりました。
 シーイングが良いときは、ほんとにピント合わせが楽なんですけどね。

投稿: RB星 | 2023年10月19日 (木) 23時32分

結構速く動かしているのですね。なるほどです。ありがとうございます。
(私はフォーカス制御をUSBシリアル経由で行っているので、素早い停止はできません、、)
両側からボケ具合を見て、中心に合わせる感じでしょうか。
シンチレーションがクリアに見えるところの方がピントが合っていると感じるものの、そこより奥が真のポイントなのかなぁと思うのですが、なかなかつかめません。
同じようなボケ具合の動画でも、wavelet変換してシャープになる場合とならない場合がある感じがしています。

投稿: ikeken | 2023年10月20日 (金) 08時52分

ikeken さん こんにちわ
 ピント合わせの往復は、カメラレンズでも手動フォーカス時にやっていますので、まぁ、コントラスト法でもあるかと思います。
 行きと帰りで雰囲気?が違ったりするのでバックラッシュは無い方がイイですね。
 気流による筋模様が見えるピントの位置から、気流の高さを推定したりしています。
 モニター中に模様がそこそこ見えると、画像処理後にウワット模様が出てきますが、同じように見えていてもボケが入っているとディティールが出てこないですね。
 ぶれて模様が見えないか、ボケて模様が見えないかの違いでしょうか。
 いろいろ工夫しても、シーイングの良さには勝てないですね。

投稿: RB星 | 2023年10月20日 (金) 13時55分

やはりそうなんですね。
同じように見えていてもピントが合っている場合とずれている場合があり、なんとかピントを合わせなければならないという事ですね。
せめてシーイングが一定だと良いのですが、シーイングも良くなったり悪くなったり変化するので余計難しいです。
少しづつですが、がんばります。

投稿: ikeken | 2023年10月20日 (金) 22時51分

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