コロナ写真の画像処理
塩田和生
1 . はじめに「目で見た印象に出来るだけ近いコロナの写真」を得る方法というと、 1980年代まではニュ ー カ ー クフィルタ ー を使う方法が主流でした。 しかし、 ニュ ー カ ー クフィルタ ー は作るのも使いこなすのも中閃大変
で、 1990年代になるとパソコンによる画像処理で複数枚の写真の合成を行ってニュ ー カ ー クフィルタ ーと同様の結果を得る方法が開発されました。 複数のコロナ写真を画像処理合成すると効果があること が展初に公開されたのは1994年で、Sky&Telescope誌の1994年11月号で Steven Albersさんと私の写真が、 画像処理方法の商単な解説と共に紹介されましだ。 私の画像処理方法は、 その後天文ガイド別冊のINTERACTIV
E ASTRONOMY誌の1995年Vol. 3に詳しく紹介しましたが、 その頃から多くの人たちがパソコン画像処理によるコロナの再現を試みられるようになりました。
私は、 画像処理方法は者え出したものの、 最初にその方法を適用した写真は 1991年に大越冶氏と斎藤佳秀氏がメキシコで写された写真です。 その後伺人かの知人が撮影された写頁に適用しだことはあったものの、 自分ではしばらく日食遠征に行く機会がなく、 自分で撮った写頁にこの方法を完全に適用するのは、今回が始めてということになりました。
これまで、 知人から預かった原版をスキャンして画像処理を行う際に、いつも感じていたことは、 実物を自分で見た日食でないと、 自信を持って画像処理パラメ ー タを決められないということです。 私も以前に同回か、 コロナを自分の目で見ていますので、ある程度のイメ ー ジは持てていますが、 画像処理ではパラメ ータ次第で微妙なディテ ー ルが変えられるため、 やっているうちにどこに収束させればいいものか迷ってしまいます。 そのため、 フレッシュな記憶が残っている間に、パソコンモニタを見ながら画像処理パラメ ータを決めて、 これこそ自分が見たコロナだといえる画像をFIXしたいものだと思っていましだ。
そこで今回は、撮影に半分、 眼で見たコロナのイメ ー ジを脳に焼き付けることに半分の時間を割り当てて、 帰国後なるべく早い時点で画像処理を行うことを目指しました。 以下、 観測の中身と、 画像処理のプロセスを紹介します。
2. トルコ ・ シバスにおける観測
観測は、シバスの中心部から少し離れたところにある、 電力供給公社のグランドを9昔りて行いました。
使用しだ観測機材は、以下の通りです。
撮影システム：ポ ー グ76十エクステンダ1. 4(音（合成f =700mm)
TS50赤道儀NikonF2 FuiichromeVelvia (IS050)

観察システム：Nikon15X70双眼鏡（三脚に固定）く撮影の状況＞
日食当日のシバスの天気は朝から快晴で、 好条件下で予定通り撮影を行うことが出来ました。
露光は、1/250秒、1/60秒、 1/15秒、1/4秒、 1秒、 4秒の6段階を、各2コマすつ行いました。
＜双眼鏡による観察＞
目で見たコロナの印象は、流線が四方ハ方に万遍なく広がった典型的な極大型で、15X70の双眼鏡では詳細な構造が見え過ぎる感じで、1分間の観察時間ではとても全貌を記憶できるものではありませんでしだ。
しかし、 画像処理の際にポイントになりそうな特徴を記憶に残そうと見まわした結果、 下記のような特徴-26-

的な溝造に気がつきました。
1)いくつかの、 鋭く長く伸びたコロナの流線溝造
2) コロナの大きな構造の中に見られる、 ガスの流れを運想させる縄かな濃淡溝造
3)いくつかの大きな流線の根元に見られた、 ア ー チ状の暗い部分
3. 帰国後の画像処理
く現像とスキャニング＞
画像処理の前に、 フィルムの現i象とスキャニング行う必要があります。 フィルム現像は普通にラポに頼めばOKですが、 フィルムスキャニングはコロナのような特殊な被写体の場合、 ラポに頼んでも中閃意図通りにはやってくれません。 幸い私の場合は、 自分が開発したラポ用のスキャナを使える立場にあり、 後で画像処理を行うことを想定しながら自分でスキャナの設定を調整して、 スキャニングを行いました。
く画像処理＞
帰国後すぐ、 天文ガイドの編集長から依頼が合ったこともあって、 ともかく大急ぎで画像処理に取り1卦かることにしました。 現像結果を見ると、 ややピントが甘かったのですが、1/250 から4秒までの露光シリーズはうまく揃えられたので、 コロナの大きな溝造の再現には問題なかろうと判断できました。
今回画像処理に使ったパソコンは、 最近購入しだPentium皿450MHz、メモリ128胞、19"CRTの構成で、最初に画像処理方法をトライした時の4 8 6-66MHz、 メモリ32MBのマシンや、 その後色閃知人の画像をいじったPentium166MHz(血IMXなし）、メモリ 96MBのマジンと比べると、 はるかに快適に画像処理を行うことができました。
Adobe社のPhotoshooを使った画像処理の方法は、 基本的にはINTR
E ACIT
VE ASTRONOMY誌に紹介した方法と同じですが、 同誌を読まれだことのない方のために、 簡単にポイントだけ説明しておきます。
1) 露光を変えて写したコロナの写真をスキャニングして、 画像デ ー タのセットを得る
2) 各画像データの、 太陽の中心位醤を画面の中心に揃える
3)各画像データの、 回転ぽかし画像（＝回転ポケマスク）を作る)
4 各デ ー タ毎に、（元画像）一k X (回転ポケマスク）の演算を行う。 この演算によって、 各画像デ ータの適正露光部分のコントラストを強調した画像デ ー タが得られる。
5) 4)の演算結果を全て加算する。 その結果、 内部コロナから外部コロナまで、 平均的な輝度変化を押さえて、 流線構造を強調した画像が得られる。
6)3)の回転ポケマスクの回転角は10゜程度が適当であり、 4)のKは0.
8程度が適当である。

今回は、 自分の目で見た印象に近づけるために、6)のようなパラメ ー タ設定が適切かどうかの検証も兼ねて、 パラメータは色閃振ってみながら処理を行い、 いくつかの改良を行いました。 ます、 回転角は全ての画像に対して一律に10゜としたのでは、 顕著なプロミネンスが写っている短時間露光のコマで不自然さが残るので、 短時間露光の画像に対しては、Rチャンネル=30、 G,Bチャンネル=10゜としたこと、 また回転ボケマスク処理だけだと放射状の構造に片寄った強調になるので、 新たに中間値フィルタ ー によるポケマスクも導入して回転ポケマスクと併用する、 等という工夫も行いました。
これらの工夫の結果、 写真1が出来あがり、 流線の根元のア ー チ状暗部という構造があまりはっきり出ていないという点を除き、 一応納得できるレベルになりました。 この時点で、 天文ガイドの原稿締め切りの時間切れになりました。 ここまでが、 天文ガイドの表紙の写真が出来あがるまでの、 舞台裏の事情です。

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くその後の検討＞
流線の根元のア ー チ状暗部構造があまりはっきり出ていないという宿題を、 どのように解決しようかと者えていたところで、 米国のWendy Ca I rosさんがニュ ーカ ー クフィルタ ー を使って撮影された写真が彼
女のホームペ ー ジに公開されるのを知りました。(URL = http://www. wendycarlos.�om/eel ipse. html

この写真は、 SKY & TELESCOPE誌の1999年11月号の表紙にも載っている）そして、 Wendy Carlosさんの写頁には、 流線の根元のア ー チ状暗部が実物以上にくつきりと再現されていたのです。 その結果、 目で見たコロナに近い画像は、 天文刀イドの表紙の写真とWendy Carlosさんの写真を平均すればいいのではないかと印象を受けました。
このインスピレ ー ションに沿って、 現在画像処理パラメ ー タの改良を試みており、 近いうちに完成させたいと思っています。

4. 今後の課題
今回は、 フレッシュな記憶が残っている間に画像処理を行って、 目で見た印象に近いコロナの再現を目指した訳ですが、 それでもパソコンモニタを見ながら「あれ、 どうだったかな」と者え込む状態になってしまいましだ。 記憶の薄れ方は早いので、 いつかは皆既中に、 双眼鏡とパソコンモニタを見比べながら、画像処理パラメ ー タを決めて完璧な画像を残しだいなと、 夢を描いています。
そして、 デジカメとパソコンの進歩がもう少し進めば、 多分そのような夢も実現可能になるだろうと思われ、 機材の構想と条件のよさそうな日食の物色を始めようかと考え始めています。

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