Seestar S50 の FITS ファイルを処理する：アプリがやってくれないこと

ZWO Seestar S50 は、実際に守られる約束で売れています。スマホから対象に向け、待てば、写真が手に入る。多くの人にとってはそれが趣味のすべてで、そこで止まって何も悪くありません。

でも Seestar は、表示してくれる JPEG より良いものを静かに保存しています。設定で 各フレームを保存 をオンにすると、10 秒ごとのサブ露光が FITS ファイルとしてディスクに書き出されます。このファイルには、ライブスタックよりも計測できるほど多くの情報が入っていて、その差は大半の人が思うより大きい。

この記事は、あのファイルに実際に何が入っていて、それをどう使うかについてです。

ライブスタックが手放しているもの

Seestar の機上スタッキングは、架台を駆動しながら小さな ARM プロセッサ上でリアルタイムに動く必要があり、そのために三つの具体的な制約を受けています。

フレームをさかのぼって除外できない。 ライブスタックは進みながら積算します。90 分セッションの 40 分目に雲が流れてきたら、そのフレームはすでに平均に入っています。デスクトップの処理ソフトなら、まず 540 枚すべてを見て、評価し、悪いものを捨ててから合成できます。

除外処理が限定的。 人工衛星の軌跡、飛行機、宇宙線は、スタック全体にわたる統計的な外れ値除去が必要で、それにはスタック全体が手元にある必要があります。リアルタイム積算にできることには限りがあります。

一度だけ、早い段階でストレッチする。 ライブ表示は表示向けに調整済み――ヒストグラムはすでにスマホで見栄えがするように圧縮されています。それが起きると暗部は潰れ、取り戻せません。FITS サブフレームはリニアで、背景の空から星雲の中心まで、全ダイナミックレンジがまだ無傷で、まだ分離可能です。

実際の結果：同じデータでも、サブフレームをきちんとスタックすると、ライブ JPEG より淡い外縁の星雲、きれいな星の色、はっきり良いノイズフロアが得られるのが普通です。別の写真ではなく、同じ写真がもう一歩先へ進んだもの。

ファイルを取り出す

Seestar アプリで歯車の設定に入り、撮影を始める 前に 各フレームを保存 を有効にします。初期状態はオフで、あとから遡って適用することはできません。

ファイルは本体の MyWorks に対象ごとに整理されて入り、こんな名前になります：

Light_M42_10.0s_IRCUT_20260304-213512.fit

必要なことはすべてこの名前にあります：対象、露出、フィルター、タイムスタンプ。フォルダを Wi-Fi か USB で引き出してください。10 秒露光の 90 分セッションは 540 ファイル前後、およそ 10 GB になるので時間を見ておきましょう。

同じ場所に Stacked_*.fit もあるはずです。これは本体自身の結果です。比較用に取っておいてかまいませんが、サブフレームのスタックに混ぜないでください――すでに平均であり、個々のフレームと平均すると重みが狂います。

ヘッダーにあるもの、ないもの

ここに Seestar ファイル特有の、知っておくべき癖があります。

ヘッダーには基本的な有用情報が入っています：EXPTIME、GAIN、Seestar を示す INSTRUME、フィルター、日付、そして――重要なのが――RA と DEC。本体が対象を見つけるためにプレートソルブしたからです。この指向情報は本当に価値があり、あとで測光的カラーキャリブレーションや注釈を可能にするものです。

ヘッダーに 確実には入っていない のが、焦点距離とピクセルサイズです。これが問題で、プレートソルブにはピクセルスケールが要り、ピクセルスケールにはその二つの数字が要ります。

解決策は、Seestar が密閉された機器であること。光学系もセンサーも一つで、どちらも交換できません。つまりモデル名 が 仕様です：

	Seestar S50	Seestar S30
焦点距離	250 mm	150 mm
口径	50 mm	30 mm
ピクセルサイズ	2.9 µm	2.9 µm
センサー	Sony IMX462	Sony IMX662
ピクセルスケール	≈ 2.39 ″/px	≈ 3.99 ″/px

INSTRUME カードの Seestar S50 を認識すれば欠けた二つの数字が補われ、スケールはそこから決まります。Akastroid はこれを自動で行います――ヘッダーが空のままにした項目だけを埋め、ファイルが実際に記録した値は決して上書きしません。機器は参照表よりも自分の構成をよく知っている、という原則です。

この 2.39 ″/px という数字は、あなたのデータについて有用なことも教えてくれます：このスケールと典型的なシーイングでは、Seestar はわずかにアンダーサンプリングです。星はごく少数のピクセルに収まります。これはあとで何が回復できて何ができないかに関わります。

デベイヤーの罠

Seestar の FITS ファイルは 生のベイヤーデータ ――カラーフィルターのモザイクであって、カラー画像ではありません。モザイクは GRBG です。

失敗の仕方は二つ。間違ったパターンでデベイヤーすると色が入れ替わり、たいていホワイトバランスでは直らない強いマゼンタや緑のかぶりが出ます。二回デベイヤーすると――一度は中間ツールで、もう一度はスタッカーで――柔らかい市松模様の泥になります。

Seestar が生成するスタック済みファイルはすでにデベイヤー済みです。サブフレームは違います。両方を同じ扱いにするツールは、どちらかを間違えます。

短いサブフレームをスタックする

10 秒は短く、それが正しいアプローチを決めます。

フレーム数は多いと思っておく。 まともなセッションで 500〜1,000 枚は普通です。これは良いことで、積極的な外れ値除去を安全にしてくれるのはこの枚数です。

枚数に合った除去法を使う。 深いスタックならシグマクリッピングが使えます。これはすべてのフレームが同じ分布をサンプリングしていると仮定し、平均から遠いものを捨てます。でもセッション中に透明度が変動すると――薄雲、地平線へ沈む対象、結露――その仮定は崩れます。フレームは本当に異なり、ばらつきはノイズではなく実データで、シグマクリッピングは範囲の 両端 のフレームを捨て始めます。それはしばしば手元で最も澄んだフレームです。

線形フィット・クリッピングはこの場合を正しく扱います。各ピクセルの値をスタック全体で並べ、直線を当てはめるので、滑らかな変動は想定内でコストがなく、衛星の軌跡は依然として直線から遠く外れた一つの値として目立ちます。Akastroid はフレームごとの空の明るさのばらつきを計測し、両者を自動で選びます――変動がおよそ 8 % を超えると切り替わります。

ドリズルにはあまり期待しない。 ドリズルはディザリングしたフレームからサブピクセルの細部を回復します。Seestar の経緯台は視野回転を生み、それがある程度サブピクセルの多様性を与えますが、意図的なディザリングではありません。有効にする前に、あなたのセットに実際にサブピクセルのばらつきがあるか確認してください――ディザリングされていないフレームから細かいグリッドに再構成しても、大きくて柔らかいファイルができるだけです。

視野回転が本当の制約

Seestar は視野回転補正装置のない経緯台です。1 時間で視野は回転します。40 分離れたフレームは互いに回転しており、ときには数十度にもなります。

使うスタッカーは、平行移動だけでなく回転を扱えなければなりません。平行移動のみの位置合わせは Seestar データで失敗します――しかも明らかなエラーではなく、ピント不良のように見える失敗の仕方で。すべてがわずかにぼやけ、誰も理由を言えません。

回転はまた、最終スタックの 四隅 が中央より少ないフレームでしか覆われないことも意味します。回転が蓄積するにつれ重なり領域は縮みます。トリミングを前提にし、外縁が中央よりノイジーだと思っておいてください。これは処理の欠陥ではなく、幾何学です。

10 秒制限について、正直に

Seestar が露出を 10 秒に制限するのには理由があります――ガイドしておらず、より長いサブは流れるからです。

その帰結が読み出しノイズです。露光のたびにセンサー読み出しによる固定のノイズが加わり、10 秒フレーム 540 枚のスタックはそれを 540 回分抱えます。同じ 90 分を 5 分サブ 18 枚で撮れば 18 回分。だから追尾・ガイドした機材は、総積算時間が同じでも淡い対象で先へ行くのです。

実際に意味するのは：Seestar は明るい・中程度の対象に優れています――オリオン、干潟星雲、アンドロメダの中心部、メシエ天体の大半。非常に淡く広がった星雲は読み出しノイズのフロアが見える領域で、どんな処理も、そこを超えなかった信号を作り出すことはできません。

これを知っておくことは、どんな処理のコツより価値があります。どの対象があと 2 時間に報いて、どの対象が報いないかを教えてくれます。

実際にやること

1. セッションの後ではなく前に 各フレームを保存 をオンにする。
2. 対象フォルダを丸ごと引き出す。本体の Stacked_*.fit は比較用に脇に置く。
3. パターンを手で指示せず、スタッカーに FITS ヘッダーを読ませる――GRBG、そして二重デベイヤーしない。
4. 透明度が安定していたかどうかに合った除去法を使う。
5. 回転で薄くなった縁をトリミングする。
6. 本体自身のスタックと比較する。淡い領域であなたのものが明らかに良くなければ、ワークフローの何かが利点を打ち消しています。

最後の手順を人は飛ばしがちですが、余分な手間が何かをもたらしたかを教えてくれる唯一の手順です。