Ｍ４２ オリオン大星雲(ノイズリダクション・テスト）（ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリーより、No.0078)

一定速度でスクロールする天体映像にノイズリダクションを行ってみました。
映像は「Ｍ４２ オリオン大星雲」の中心部をスクロール（地球の自転？）

Ｍ４２ オリオン大星雲
オリオン大星雲では一番明るく輝いている中心部の映像。
右上に現れる４個の明るい星は、トラペジウムと呼ばれる生まれたばかりの星たちで、
肉眼では一つの星にしか見えない。
Ｍ４２は、星間物質がこうした星に照らされて見えている。
ハワイ島マウナケア山の国立天文台すばる望遠鏡で撮影。

(1)ビデオ前半はオリジナルビデオにノイズリダクションを行っています。
（720pを1080pに拡大、10fコンポジット、シャープネス、レベル補正）
ノイズリダクションは、1フレームづつシフトした10枚のフレームの位置を合わせて、
10画像の疑似コンポジット合成をしています。
ビデオに上下左右の揺らぎがあるため位置合わせが完全ではなく微妙にずれていて、
映像のシャープさが落ちています。
画像のスクロールは地球の自転？によるものでしょうか。（よくわかりません）

(2)ビデオ後半はオリジナルビデオでビデオ撮影によるノイズが目立ちます。
撮影機材が1999年の高感度ＨＤカメラですが、現在(2021)のＨＤ高感度カメラはもっと
ノイズが少なくなっているはずなので、最新機材で撮影した映像を見てみたい。
（720pを1080pにバイキュービック自動で拡大のみ行っています）

番組名：宇宙スペシャル
副題： 世界一の望遠鏡「すばる」でみる大宇宙（２）すばる撮影の天体映像
放送： 1999年

映像、BGM、説明文の出典：下記をもとにR1が作成。
ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
https://www2.nhk.or.jp/archives/creative/material/view.cgi?m=D0002050539_00000
D0002050539_00000.mp4
ＳｎｏｗｆｌａｋｅD0002070017_00000_A_001.m4a

赤い長方形（Red Rectangle HD44179）原始惑星状星雲 （ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリーより、No.0066)

　地球からの距離２３００光年にある、いっかくじゅう座に見える赤色巨星の最終段階。
赤い色と四角い形からこの名前がつけられた。
原始惑星状星雲で、これから惑星状星雲を形成する段階。
ハワイ島マウナケア山の国立天文台すばる望遠鏡で撮影した映像をもとにR1が作成。

図１、赤い長方形（Red Rectangle HD44179）原始惑星状星雲
　　　ビデオ後半 23.23sから357フレームを使い合成。（静止画像）

図2、赤い長方形（Red Rectangle HD44179）原始惑星状星雲　(2021/10/15 追加)
　　　ビデオ後半 23.23sから713フレームを使い合成。（Re 静止画像）

映像、BGM、説明文の出典：下記をもとにR1が作成。
ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
番組名：宇宙スペシャル
副題： 世界一の望遠鏡「すばる」でみる大宇宙（２）すばる撮影の天体映像
放送： 1999年
https://www2.nhk.or.jp/archives/creative/material/view.cgi?m=D0002050546_00000
D0002050546_00000.mp4
ジャズ・マンD0002040318_00000_A_001.m4a

かに星雲 Ｍ１ パルサーの渦巻（ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリーより、No.0065)

かに星雲　Ｍ１は超新星爆発した星で、中心核は中性子星（16等）として残って
おり、約1/30秒周期で電波やX線を出すパルサーです。
急速に回転する中性子星であるかにパルサーによって光速近くまで推進された物質
と反物質の光景を、すばる望遠鏡の映像から可視光で光る拡大リングとリングから
直角に噴き出すジェットとして見ることができます。
画像の上に「X線画像と光学画像（合成）」の両方で見える拡大リングを重ねて、
比較できるようにしています。

CREDITS:
Credits for X-ray Image: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al.;
Credits for Optical Image: NASA/HST/ASU/J. Hester et al.

図１、かに星雲　Ｍ１
　　　すばる望遠鏡の映像から、可視光で光る拡大リングとリングから直角に噴き出すジェット

　

図２、かに星雲　Ｍ１
　　　「X線画像と光学画像」の両方で見える拡大リングとリングから直角に噴き出すジェット

CREDITS:
Credits for X-ray Image: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al.;
Credits for Optical Image: NASA/HST/ASU/J. Hester et al.

図３、かに星雲　Ｍ１　（ビデオフレーム291枚合成画像）

図４　かに星雲　Ｍ１　超新星爆発の残骸部鮮明化

オリジナル映像説明（ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー）
かに星雲　Ｍ１
地球から７２００光年離れているＭ１（かに星雲）の映像。
西暦１０５４年に起きた超新星爆発の名残、中心には強力なＸ線やガンマ線を放出するパルサーが１秒間に３０回という高速で回転している。
この爆発は世界各地で記録され、日本では藤原定家の明月記に記述が残る。
ハワイ島マウナケア山の国立天文台すばる望遠鏡で１９９９年撮影。
番組名：宇宙スペシャル
副題： 世界一の望遠鏡「すばる」でみる大宇宙（２）すばる撮影の天体映像
放送： 1999年

映像、画像、BGM、説明文の出典：下記をもとにR1が作成。
(1)かに星雲　Ｍ１（可視光線画像）（図1,2,3,4)
ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
https://www2.nhk.or.jp/archives/creative/material/view.cgi?m=D0002050555_00000
D0002050555_00000.mp4
麦わら帽子とトンボD0002022425_00000_A_001.m4a(BGM)　　　
(2)X線画像と光学画像（図２）
Messier 1 (The Crab Nebula)
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/messier-1-the-crab-nebula
CREDITS:
Credits for X-ray Image: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al.;
Credits for Optical Image: NASA/HST/ASU/J. Hester et al.

棒渦巻銀河 ＮＧＣ１５３０ の構造をハイパスフィルター画像処理で見る。

棒渦巻銀河　ＮＧＣ１５３０　の構造をハイパスフィルター画像処理で見る。
（ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリーより、No.0063)

棒渦巻銀河　ＮＧＣ１５３０
中心が棒状に伸び、その外側がきれいに渦を巻いている棒渦巻銀河のＮＧＣ１５３０の映像。
棒の部分にそって暗黒帯が走り、中心では星が盛んに誕生している。
地球からの距離１億光年。
ハワイ島マウナケア山の国立天文台すばる望遠鏡で１９９９年撮影。

(1)ハイパスフィルター画像処理を行うと、画像全体に薄くかかっている

　靄状のノイズを低減させ、その下にある構造物をはっきりと見ることができます。

(2)棒渦巻銀河　ＮＧＣ１５３０　ハイパスフィルター画像処理

ハイパスフィルターの係数を変化させた画像を5秒毎のスライドショーにしてあります。

ハイパスフィルター係数（ぼかしの大きさ）

　B＝0
　　ビデオフレーム75枚から合成した画像で、ハイパスフィルター OFF
　　　　

　以下　　B＝10,20,30,40,50，60，70，80，90，100，110，120，130，140，150，160
　　　　　 170，180，190，200，300，400，500，600，700，800，900，1000

※ 棒渦巻銀河の構造が何となく見えてくると思います。
　私は天文学は素人で、画像処理でどのような結果が得られるのかが知りたいだけで
　やっているのでB値の変化で何がわかるかはわかりません。
　綺麗なアートとしてみてください・・・

映像、BGM、説明文の出典：下記をもとにR1が作成。
ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
番組名：宇宙スペシャル
副題： 世界一の望遠鏡「すばる」でみる大宇宙（２）すばる撮影の天体映像
放送： 1999年
https://www2.nhk.or.jp/archives/creative/material/view.cgi?m=D0002050544_00000
D0002050544_00000.mp4
D0002050261_00000.mp4
ドルフィン・ダンスD0002040327_00000_A_001.m4a

渦巻銀河 Ｍ９４ バルジと渦巻（すばる望遠鏡で撮影）（ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリーより、No.0060)

渦巻銀河　Ｍ９４　バルジと渦巻の構造を強調した映像

(1)左上図、すばる望遠鏡で撮影されたオリジナル映像（150％拡大）
(2)右上図、バルジと渦巻の構造が見えるように強調加工（カラー）
(3)右上図、バルジと渦巻の構造が見えるように強調加工（モノクロ）

　中心のバルジからは2本の渦が出ているように見えるが、外周では多数の渦が確認できる。
バルジ付近は周辺より回転速度が速いため多数の渦が近づいて合体し、2本の渦に収束しているように見える。

渦巻銀河　Ｍ９４　
渦巻銀河のＭ９４を上から見た姿。
ハワイ島マウナケア山の国立天文台すばる望遠鏡で撮影。
番組名：宇宙スペシャル
副題： 世界一の望遠鏡「すばる」でみる大宇宙（２）すばる撮影の天体映像
放送： 1999年

映像、BGM、説明文の出典：下記をもとにR1が作成。
ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
https://www2.nhk.or.jp/archives/creative/material/view.cgi?m=D0002050574_00000
D0002050574_00000.mp4
「鏡音リン・レンの音楽（Ｃ）しぐ」幻想アースD0002100125_00000_A_001.m4a

渦巻銀河 Ｍ１００ 銀河の核と恒星の温度（ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリーより、No.0059)

渦巻銀河　Ｍ１００　銀河の核と恒星の温度

（1）銀河の核（バルジ）
右上は、中心部の核（中心部の構造・バルジ）を画像処理で鮮明にしている。
右下(拡大図)は、核に棒状の構造物がありその先から銀河の渦が始まっているように見える。

（2）恒星の温度
恒星のスペクトル（色）でおおよその温度が判別できます。
スペクトルと恒星の温度カラースケール（R1調べで参考値）で銀河の恒星の温度分布が把握できる。
右上は、低温の恒星分布を示す（赤フィルターで低温部を抽出）恒星密度に相関がある？
右下は、高温の恒星分布を示す（青フィルターで高温部を抽出）中心部に集中している、古い星？

※上記の説明は、渦巻銀河Ｍ１００の映像から何が見えるか？を天文学素人のR1調べであり
　間違っているかもしれません（検索で正確な答えにたどり着けなかった）

　渦巻銀河　Ｍ１００　
地球からの距離６６９０万光年にあるＭ１００の映像。
渦巻銀河を上から見た姿で、カメラが次第に中心核に寄って行く。
渦巻きの腕の明るい青白い光の粒は若い星が集まっている星団。
中心にはオレンジ色をした比較的年老いた星が集まっている。
ハワイ島マウナケア山の国立天文台すばる望遠鏡で撮影。

番組名：宇宙スペシャル
副題： 世界一の望遠鏡「すばる」でみる大宇宙（２）すばる撮影の天体映像
放送： 1999年

「恒星のスペクトルと温度・カラースケール」、は下記を参考に作成させていただきました。
大崎生涯学習センター（パレットおおさき）　星の明るさと色　～冬の一等星～
http://www.palette.furukawa.miyagi.jp/space/astronomy/tenmonsiryou/060208_winterstar.html

映像、BGM、説明文の出典：下記をもとにR1が作成。
ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
https://www2.nhk.or.jp/archives/creative/material/view.cgi?m=D0002050587_00000
D0002050587_00000.mp4
キャット・スキャットD0002110011_00000_A_001.m4a

散光星雲 Ｍ７８星雲 （ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリーより、No.0056)

オリオン座にある散光星雲Ｍ７８。
散光星雲（反射星雲）の中では全天で最も明るいものの一つである。
星雲の中には誕生した星が見えている。地球からの距離は１６００光年。
ハワイ島マウナケア山の国立天文台すばる望遠鏡で撮影。

番組名：宇宙スペシャル
副題： 世界一の望遠鏡「すばる」でみる大宇宙（２）すばる撮影の天体映像
放送： 1999年

図１，「散光星雲　Ｍ７８星雲」の映像から作成したノイズ等を低減した画像です。　

　オリジナル映像を加工して、ちょっとメリハリのある画像にしています。
使用した低ビットレート映像からは高画質画像は得られないので、派手さに振ってみました。

下図２は、図１作成に使用したNHK配信の低画像化される前のオリジナル高画質映像を使い、
国立天文台で加工処理した高画質画像です。
やっぱり綺麗さ（滑らかさ）ではかなわない、ですね！

図２，M78 (散光星雲)　（国立天文台で加工処理画像）

「M78 (散光星雲)
地球からの距離： 1600 光年
星座： オリオン座
説明： 後ろにある青い星の光を反射して輝いている星雲です。
星雲の中にはここで生まれたと考えられる星がいくつか見えています。（説明文引用）」

映像、画像の出典：下記をもとにR1が作成。

ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
https://www2.nhk.or.jp/archives/creative/material/view.cgi?m=D0002050541_00000
D0002050541_00000_V_000.mp4

国立天文台すばるギャラリー
超高感度ハイビジョンカメラによる天体画像　ページ 1
https://subarutelescope.org/old/Gallery/j_hdtv_1.html
M78 (散光星雲)　m78.jpg

すばる望遠鏡のドームと星空（ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリーより、No.0055)

　ハワイのすばる望遠鏡のドームと星空のコマ撮り映像。
夜空の星が動いていく。
望遠鏡のドームも、時々方向を変え観測している。
すばる望遠鏡は、標高４２００メートルのハワイ島マウナケア山頂に建設された。
直径８．２メートルの巨大な反射鏡を持つ大型光学赤外線望遠鏡。
２００１年撮影。

R1メモ
　2021/5月から試行錯誤していた画像処理方法（ブロックノイズ、もやもやとしたノイズなどの除去）が一応完成。
HDDをSSDに換装したおかげでエンコード時間短縮となり、試行錯誤の回数が増えたのが良かった。

番組名：ＮＨＫスペシャル　宇宙　未知への大紀行
副題： 第６集　もうひとつの地球を探せ
放送： 2001年

映像、BGM、説明文の出典：下記をもとにR1が作成。
ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
http://www1.nhk.or.jp/archives/creative/material/
D0002040067_00000_V_000.mp4
ＳｎｏｗｆｌａｋｅD0002070017_00000_A_001.m4a

水素の光（Hα線）で撮影した太陽の周囲とフレアー（ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリーより、No.0053)

　特殊フィルターを使用して「水素の光（Hα線）」で撮影した太陽。
普段見ることが出来ない活動的な太陽表面を見ることが出来る。
表面温度約６０００度。
高度４２０５メートルのハワイ島マウナケア山頂ＮＡＳＡ天文台にて、
１９９１年７月１１日（日本時間１２日）撮影。
取材協力　ハワイ大学　ＮＡＳＡアメリカ航空宇宙局

番組名：黒い太陽
副題： ハワイ島　皆既日食
放送： 1991年

水素の光（Hα線）で撮影した太陽の周囲とフレアー

(1-1)水素の光（Hα線）で撮影した太陽（オリジナル）

(1-2)水素の光（Hα線）で撮影した太陽（ハイパスフィルター加工）

(1-3)水素の光（Hα線）で撮影した太陽（ハイパスフィルター加工）説明入り

(2-1)水素の光（Hα線）で撮影した太陽・右上縁のアップ（オリジナル）

(2-2)水素の光（Hα線）で撮影した太陽・右上縁のアップ（ハイパスフィルター加工）

(3-1)水素の光（Hα線）で撮影した太陽・左下縁のアップ（オリジナル）

(3-2)水素の光（Hα線）で撮影した太陽・左下縁のアップ（ハイパスフィルター加工）

※参考資料
太陽の基礎知識
http://www.zizco.jp/01sun/sun_basic.html

映像、BGM、説明文の出典：下記をもとにR1が作成。
ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
http://www1.nhk.or.jp/archives/creative/material/
D0002060270_00000.mp4
D0002060272_00000.mp4
D0002060272_00000.mp4
サンセットD0002070010_00000_A_001.m4a

画像・映像の高感度処理（ハイパスフィルター）金星・西之島・濃霧の東京

　金星探査機「あかつき」のIR1 (0.90 µm)で撮影した金星昼面（高感度処理（ハイパスフィルター）の
操作例(1)の左側画像）を見ても何も映っていない？画像ですが、画像の強調処理を行うと細かな雲の
模様が見えてきます。

今回は、その画像処理方法と例を3点ビデオに収めています。

１，例(1)金星探査機「あかつき」のIR1 (0.90 µm)で撮影した金星昼面
　　タイムライン　00：00～00：10
２，高感度処理（ハイパスフィルター）の操作例
　　タイムライン　00：10～02：04
３，例(2)西之島富士（西之島の火砕丘が一番綺麗な時期 2020年4月19日15:17）
　　タイムライン　02：04～02：14
４，例(3)濃霧にかすむ東京を金星人の目で見たら？
　　タイムライン　02：14～04：49

１，例(1)金星探査機「あかつき」のIR1 (0.90 µm)で撮影した金星昼面

３，例(2)西之島富士（西之島の火砕丘が一番綺麗な時期 2020年4月19日15:17）

４，例(3)濃霧にかすむ東京を金星人の目で見たら？

note
　1、高感度処理は画像・映像とも、16bitで行ってください。
　2、減算部分はスマートオブジェクトに変換してください。
　3、レベル補正値の最適値は対象によって変わるので試行錯誤になります。
　4、例(2),(3)の作品は、他の効果（アンシャープマスク、カラー調整など）も行っています。
　5、画像・映像の高感度処理は、photoshop CS6　の例です。

画像、映像、BGMの出典：下記をもとにR1が作成。

１，例(1)・２，操作例
　　DARTS　http://www.darts.isas.jaxa.jp/
　　「あかつき」科学データアーカイブ
　　http://www.darts.isas.jaxa.jp/planet/project/akatsuki/index.html.ja
　「宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所」
　　IR1 (0.90 µm)で撮影した金星昼面　ir1_20160506_180208_09d_l2c_v10.fit
　　https://akatsuki.isas.jaxa.jp/gallery/data/000869.html

３，例(3)
　　海上保安庁　海洋情報部　海域火山データベース
　　https://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/kaiikiDB/kaiyo18-2.htm
　　2020年4月19日　15:03-15:12　海上保安庁撮影
　　photo5_20200419l.jpg

４，例(4)
　　ＮＨＫクリエイティブ・ライブラリー
　　http://www1.nhk.or.jp/archives/creative/material/
　　D0002161729_00000_V_000.mp4
　　クロスロードD0002070021_00000_A_001.m4a(BGM,4)
　　サンセットD0002070010_00000_A_001.m4a(BGM,1,2,3)

2021/08/10　by R1
ブログ
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