フィルターの簡易測定

白黒のCCDカメラでカラー画像を得るには，R,G,Bの3色フィルターを使います．またCCDは赤外線領域にもかなりの感度があるので，赤外カットフィルターも併用します．

これらのフィルターを使う場合，フィルターの特性をある程度把握しておいた方がより良い撮影ができるのは言うまでもありません．

フィルターの特性は，フィルターメーカが詳しいデータを持っているのが普通ですから，フィルター購入の際には，そのデータを参考にします．しかし，実際に使う場合は，CCDのスペクトラム感度，使用する光学系，複数のフィルターの組み合わせ等，色々な要素が組合わさっているので，やはり，実際に使用する状態でスペクトラム感度特性を測定した方が安心できます．

スペクトラム測定には，プリズムや回折格子などの光学的分光素子が必要です．ここでは比較的簡単に製作できる回折格子を使用します．回折格子とは，要するに，縞模様のついたものです．縞模様の周期によって，分光特性が決まります．

(分散の大きさ)/(光学系の焦点距離)=(波長)/(回折格子の周期)

例えば，焦点距離660mmの光学系で，波長1μmの光の分散が，CCDのチップサイズ6.9mmの半分程度になるようにするには，回折格子の周期を0.19mmにする必要があります．

回折格子はいわゆるお絵描きソフトとプリンタ(できればレーザプリンタ)とプリンタに対応したOHP用のトランスペアレンシーフィルムで作ります．ここで注意すべき点は，回折格子の周期をプリンタの解像度の整数倍にしないときれいに印刷できないことです．例えば600dpiのプリンタでは0.0423mmの整数倍である必要があります．

以下のデータは

望遠鏡: Celestron C8 (d=200mm fl=2000mmシュミットカセグレン)

レデューサ: Optec MaxFiledF3.3

CCD: Meade Pictor416XT

フィルター: R,G,B: Optec 50mm円形， IRブロック: Optec 48mmねじ込み

回折格子: 周期0.423mm

天体: スピカ

露出時間: 10秒 (ただし，明るい部分はこれでも飽和してしまっている)

横軸は分散のピクセル数で173ピクセルが1μmに相当します．

縦軸は輝度ですが，グラフ化したソフト(WinMIPS1.4)の都合で32768以上は表示できていません．

Rフィルター＋IRブロックフィルタ