現在所有している・過去に所有していた天文用・眼視用のフィルターを紹介します。 また各フィルターの分光特性や、眼視用フィルターの使い方などについての考察も末尾にまとめました。
- Tele Vue Bandmate OIII
- Lumicon UHC
- Baader Planetarium UHC-S
- Svbony CLS
- Astronomik CLS
- IDAS LPS-D3
- Baader Planetarium Neodymium
Tele Vue Bandmate OIII
自作40cmドブ で 網状星雲 を見たいと思い Type5 31mm と一緒に購入。 網状星雲や バラ星雲 は透明度の良い日にはフィルター無しでも見えるがOIIIフィルターを使うことではっきりと見ることが出来た。 また惑星状星雲もコントラストよく見える。
ただしOIIIフィルターによって視野はかなり暗くなるためあまり面白くなく、Baadar Planetarium UHC-S を使うことのほうが多い。 また後から分かったことだが、私の購入したフィルターはどうもハズレ品だったようで、半値全幅は 26 nm とOIIIフィルターとしては広く、効果も弱かった。 結局、あまり使用頻度も高くないことから手放すことになった。
| 取り付け規格 | 48mm |
| 中心透過波長 | 504nm |
| 透過半値全幅 | 26nm |
| 最大透過率 | 87% |
| 有効直径 | 43.4mm |
| フィルター厚 | 3.6mm |
| 重量 | 18g |
註：メーカー公称値ではなく 実測値 を優先して記載。
履歴
- 2006年8月 テレビュージャパンより購入(新品)
- 2018年1月 ヤフーオークションにて売却
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Lumicon UHC
馬頭星雲 などの Hβ で光る散光星雲も見たいと思い、購入。 コントラストの点で言えば素直にHβフィルターを選ぶべきだが使用頻度なども考慮してあえて UHC にした。 UHCは Baadar Planetarium UHC-S も所有していたが、Baadar のものは半値全幅が広いため、半値全幅が30nm程度と狭い Lumicon のUHCを購入することにした。
UHCフィルターのため汎用性は高い。 また散光星雲によってはフィルターの有無で見え方が大きく変わるものもあり、面白い。 例えばM1かに星雲は フィルター無し だと良く言われるように「佐渡島」のような形に見えるが UHCフィルター有り だと複雑なガスの流れが見えて大変驚いた。
| 取り付け規格 | 48mm |
| 中心透過波長 | 495nm |
| 透過半値全幅 | 28nm |
| 最大透過率 | 94% |
| 有効直径 | 43.8mm |
| フィルター厚 | 2.2mm |
| 重量 | 11g |
註：メーカー公称値ではなく 実測値 を優先して記載。
履歴
- 2018年4月 Agena Astro Products より購入(新品)
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Baader Planetarium UHC-S
UHCとは Ultra High Contrast の略で日本語に訳するなら「超高コントラスト」フィルターとなる。 ただしUHCの定義（半値全幅）はメーカーによってまちまちのようで、Baadar Planetarium UHC-S の場合は他社の CLS (City Light Supplession) と同じような特性のようだ。 Tele Vue Vandmate OIII ほど背景が暗くならず散光星雲や惑星状星雲の観望によく使用している。 Hβも透過するため 馬頭星雲 といった Hβ でよく見えると言われる天体のコントラスト増大にも効果がある。 たまに銀河の観望にも用いる事がある。
このフィルターの有効径は45.5mmと大きくて良い。 誰も議論していないがフィルターや パラコア の有効径によって視野絞直径の大きいアイピースは周辺減光が生じている。 その点 Baader Planetarium のフィルター枠は薄く、ギリギリまで有効径が大きくなるように設計されていて良い。
| 取り付け規格 | 48mm |
| 中心透過波長 | 489nm |
| 透過半値全幅 | 60nm |
| 最大透過率 | 93% |
| 有効直径 | 45.5mm |
| フィルター厚 | 1.1mm |
| 重量 | 12g |
註：メーカー公称値ではなく 実測値 を優先して記載。
履歴
- 2011年8月 国際光器より購入(新品)
- 2020年1月 ヤフーオークションにて売却
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Svbony CLS
光害地にある大口径望遠鏡で銀河を見た場合に、少しでもコントラストよく見えるようにと思い購入してみた。 購入の決め手はブラックフライデーセールで税込み $44.39- だったこと。 以前所有していた Baadar Planetarium UHC-S と同じような分光特性のようだ。 今後しばらく使いながら活用方法を考えていきたい。
| 取り付け規格 | 48mm |
| 中心透過波長 | 487nm |
| 透過半値全幅 | 68nm |
| 最大透過率 | 97% |
| 有効直径 | 43.8mm |
| フィルター厚 | 2.3mm |
| 重量 | 13g |
註：メーカー公称値ではなく 実測値 を優先して記載。
履歴
- 2022年11月 Amazon.comより購入(新品)
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Astronomik CLS
CLS とは City Light Suppression の略で日本語訳するなら「光害抑制」フィルターとなる。 光害の 435.8nm Hg や 546.1nm Hg のラインは透過しないがその他の波長は比較的透過する、透過波長幅の広いフィルターとなる。 自作60cmドブ を使って特にエリダヌス座の銀河など秋の淡い銀河の観望で少しでもコントラストよく見たいと思い購入した。
しかし実際にで使用してみたところ、効果が強すぎるのか星の数が減少しすぎて観望してあまり面白くないと感じた。 肝心の銀河のコントラストも視野が暗すぎるのか、効果があるかどうかはよく分からない。 私の場合、自作60cmドブでは銀河は340倍か450倍で見ることが多く、秋の銀河は小さく淡いこともあって640倍もよく使う。 こういった高倍率だと瞳径が小さく、フィルターの効果が利きすぎて視野が暗く感じたのかもしれない。 そのため1年程度の使用で手放すことになった。 ただし低倍率で瞳径が大きい場合にはフィルター効果を感じたかもしれない。
| 取り付け規格 | 48mm |
| 中心透過波長 | 494nm |
| 透過半値全幅 | 78nm |
| 最大透過率 | 89% |
| 有効直径 | 43.8mm |
| フィルター厚 | 1.2mm |
| 重量 | 19g |
註：メーカー公称値ではなく 実測値 を優先して記載。
履歴
- 2016年10月 OPTより購入(新品)
- 2018年1月 ヤフーオークションにて売却
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IDAS LPS-D3
IDAS LPS-D3フィルターは光害カットタイプのフィルターで、大気光、白色LED、ナトリウムランプの光害をカットするような透過率特性を有しているそうです。 美星天文台天体スケッチ で使用することを想定して購入してみた。 美星天文台のある岡山県井原市は光害があって少々空が明るく、そこで少しでもコントラストを上げて気持ちよく観望できればと考えている。
なお普段の観望地であるハワイ島・マウナロア山で使った感触では、Ethos 21mm（瞳径5.5mm）や NAV-12.5HW + EiC-H10（瞳径2.8mm）では僅かにコントラストが向上するのが分かったような気がした。 しかし一方で星の色は全部緑～青色になってしまい、面白くない。 金色の美しい輝星がこれでは台無しとなる。 また、Morpheus 6.5mm（瞳径1.8mm）では視野が暗くなりすぎてかえってコントラストが低下、見え味が悪くなるように感じた。 眼に届く総光量が減るので、確かにS/Nが低下し、コントラストが低くなったのだろう。
| 取り付け規格 | 48mm |
| 中心透過波長 | n/a |
| 透過半値全幅 | n/a |
| 最大透過率 | 99% |
| 有効直径 | 42.9mm |
| フィルター厚 | 2.5mm |
| 重量 | 14g |
註：メーカー公称値ではなく 実測値 を優先して記載。
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- 2023年1月 協栄産業東京より購入（新品）
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Baader Planetarium Neodymium
Neodymiumフィルターとはネオジム磁石に使われている原子番号60のネオジムを添加した光学ガラスのことらしい。 光害カットフィルターとして 自作40cmドブ で銀河の観望に使用しようと思い購入した。 しかし観望地の仙台近郊が十分に暗いのか、フィルターの効果はあまりわからなかった。 若干視野背景が暗くなることは分かるがフィルターの有無によって天体の見え方が変わるようにはあまり感じなかった。
| 取り付け規格 | 48mm |
| 中心透過波長 | n/a |
| 透過半値全幅 | n/a |
| 最大透過率 | 96% |
| 有効直径 | 45.6mm |
| フィルター厚 | 1.0mm |
| 重量 | 8g |
履歴
- 2013年8月 国際光器より購入(新品)
- 2018年1月 ヤフーオークションにて売却
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自作フィルタースライダー
暗闇でフィルターの交換は落下の危険性もあり、かなり面倒な作業になる。 そこでフィルタースライダーを考えてみた。 当時所有していた OIII、UHC-S、Neodymium フィルターを国際光器で販売されていた4連のフィルタースライダーに取り付け、フィルター無しとフィルター有りを瞬時に切り替えられるようにした。 フィルタースライダーは 自作40cmドブ の接眼部を取り付けているアルミ板より、さらに前方に取り付けた。 光路を遮る位置にフィルタースライダーを設置しているが、遮蔽の割合は数%で影響はほとんどないと考えている。 但しスパイダーが一本増えて見える（シリウスB）ようになった。
しばらく使用してみたが、私の場合、フィルターの使用頻度にほとんど変化はなかった。 おそらく私が銀河が好きで、惑星状星雲等をあまり見ないことが原因なんだと思う。 また瞬時にフィルターは切り替えられるものの、ピントの微調整が必要で、それも面白くないと感じる要因となった。 最終的にフィルタースライダーは40cmドブから取り外し、使用しなくなった。
| 取り付け規格 | 専用アリミゾ |
| フィルター取り付け枚数 | 4枚 |
| 幅 | 56mm |
| 長さ | 327mm |
| 厚み | 13.3mm |
| 重さ | 59g |
| 取り付け可能フィルター枠厚 | 8.3mm |
履歴
- 2010年8月 国際光器より購入(新品)
- 2013年8月 自作40cmドブ に取り付ける
- 2015年6月 自作40cmドブから取り外し、使わなくなる
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自作フィルターホルダー
暗闇でフィルターの交換は落下の危険性もありかなり面倒な作業になる。 自作60cmドブ ではフィルターの使用頻度が低いことからフィルタースライダーの搭載は見送ったためフィルターは使用する度に SIPS の先端にねじ込まなければならず、やはり面倒に感じていた。 そこでフィルターホルダーを自作して取り付けることにした。
フィルターホルダーは3Dプリンターで製作した。 材質はPETG。 SIPS の側面に摩擦で取り付け、フィルターを入れられる構造とした。 使わないときは蝶番のようにフィルターをフリップさせる。 使えるフィルターは1枚だけだが容易に着脱でき、以前より気軽に使うことができるようになった。
ただし残念ながらフィルターを交換するとピント位置の調整が必ず必要になって、クィックにフィルターの有無で星像を比較出来るわけではない。 意外とこれが面白くなく、フィルターの使用を遠ざけてしまう要因となっているようだ。
| 取り付け規格 | SIPS側面 |
| フィルター取り付け枚数 | 1枚 |
| 重さ | 19g |
履歴
- 2022年6月 3Dプリンターで自作、自作60cmドブ でたまに使用
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1. フィルターの実測分光特性
現在所有しているフィルターと過去に所有していたフィルターの分光特性を測定しました。 測定したフィルターの透過率と、ヒトの目の桿体（かんたい, rod）の感度特性を重ねてプロットしています。 ここで示す数値は全て自作の分光光度計で実測したものです。 測定には自信はありますが、正確性は無保証です。 また購入から10年近く使用した後に測定したものもあれば購入直後に使用したものもあり、経年劣化の点でも測定条件はフェアではないと思います。
| フィルター名称 | 中心波長 | 半値全幅 | 最大透過率 | 分光特性 |
|---|---|---|---|---|
| Tele Vue Bandmate OIII | 504nm | 26nm | 87% |  |
| Lumicon UHC | 495nm | 28nm | 94% |  |
| Baader Planetarium UHC-S | 489nm | 60nm | 93% |  |
| Svbony CLS | 487nm | 68nm | 97% |  |
| Astronomik CLS | 494nm | 78nm | 89% |  |
| IDAS LPS-D3 | n/a | n/a | 99% |  |
| Baader Planetarium Neodymium | n/a | n/a | 96% |  |
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2. フィルターを使用した時の光量について
天文用・眼視用のフィルターを使用すると、視野背景が暗くなる一方、輝線のある散光星雲などの明るさはほとんど変わらず、そのためコントラスト（S/N）が向上し、天体がよく見えるようになります。
ここでフィルターによってどれぐらい光量が減るか、つまり視野背景が暗くなるかを定量的に評価することを考えます。 限界等級 のところで議論したように、暗所では視覚はヒトの目の視細胞のうち桿体（かんたい）で得られます。 この桿体は波長 500 nm前後に感度のピークがあり、おおむね 400～600 nmの波長の光に感度があります。 そのためフィルターを使用する時にヒトの目で「視覚」する光量は「フィルターの透過率」×「桿体の感度特性」となると考えられます。 これをフィルターを使用しない場合で規格化すれば、フィルターの使用によって視野がどれぐらい暗くなるかを定量的に示すことができるはずです。
波長を λ、桿体の感度特性を ER(λ)、フィルターの透過率特性を TF(λ) とすると、以下の式のように、フィルターの使用によってヒトの目で視覚する光量はフィルターを使用しないときの A 倍となると考えられます。
ここでさらに光量 A 倍という量を「瞳径」に変換することを考えます。 瞳径は望遠鏡の視野の明るさを表す量で、口径÷倍率で計算されます。 ところで望遠鏡で得られる光量は口径の2乗に比例します。 よってフィルターの使用によって光量が A 倍になるということは、望遠鏡の口径が √A 倍になったことに相当します。 一方でフィルターの有無で望遠鏡の倍率は変わらないため、瞳径もフィルターの使用によって √A 倍になったことに相当します。
これは例えば、口径20cmの望遠鏡で倍率100倍の時、通常は瞳径は 2 mm ですが、フィルターを使用することによって光量が半分（A = 0.5）になった場合、視野背景が暗くなり、この時の視野背景の明るさは瞳径換算で √0.5×2mm = 1.4 mm、つまり同じ倍率100倍でフィルター無しの口径14cm（√A×20cm）の望遠鏡で見た場合と同じ明るさになることになります。
ここで アイピースシミュレーター実験 の 5.4. 最もよく見える望遠鏡の倍率と天体の実際の大きさ に書いたように、視野背景の明るさ μbg = 25 mag/□"、天体の見かけの大きさが φ4° の時、ヒトの眼は最大感度となり、天体が最もよく見えると考えられ、最高条件の空のとき瞳径 約1.4 mm となります。 実際には個人差や空の条件、望遠鏡の効率などの効果も考慮する必要があるため、ここでは最適な瞳径は少し大きめの1.6mmとして、以下考察を続けます。
これをフィルターを使った場合に応用します。 フィルターを使用することによって光量が減り、実効的な口径は √A 倍、瞳径も √A 倍となってしまいます。 そこで フィルターを使用するときは 1/√A倍 倍率を下げて瞳径を 1/√A倍 大きくする ことで、天体が最もよく見える視野背景の明るさを得るのが良いと考えられます。
以下の表は現在所有するフィルターと過去に所有していたフィルターの場合の A, √A, 1/√A を計算し、そのフィルターを使用した場合に最も天体がよく見えると考えられる瞳径を計算したものです。 半値全幅が狭いフィルターほど、大きな瞳径（＝低倍率）で見るのが良い ことが分かりました。
| フィルター名称 | 半値全幅 | A | √A | 1/√A | 最適な瞳径 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tele Vue Bandmate OIII | 26 nm | 0.24 | 0.49 | 2.0 | 3.2 mm |
| Lumicon UHC | 28 nm | 0.24 | 0.49 | 2.0 | 3.2 mm |
| Baader Planetarium UHC-S | 60 nm | 0.49 | 0.70 | 1.4 | 2.3 mm |
| Svbony CLS | 68 nm | 0.54 | 0.73 | 1.4 | 2.2 mm |
| Astronomik CLS | 78 nm | 0.57 | 0.75 | 1.3 | 2.1 mm |
| IDAS LPS-D3 | n/a | 0.78 | 0.88 | 1.1 | 1.8 mm |
| Baader Planetarium Neodymium | n/a | 0.81 | 0.90 | 1.1 | 1.8 mm |
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3. フィルターの半値全幅について
フィルターの半値全幅は小さければ小さいほど良さそうですが、特に眼視の場合は注意が必要です。 これについて考察します。
例えば半値全幅 13 nm 程度の眼視用のOIIIフィルター、例えば Astronomik OIII を使った場合には A=0.12 程度となると予想され、最適な瞳径は 4.6 mm と計算されます。 このフィルターはおおむね低倍率（瞳径3～6mm）のアイピースで使った場合、最もよく見えると予想されます。
ここでさらに高コントラストを得たいと考え、半値全幅 6.5 nm の撮影用のOIIIフィルター、たとえば Optolong improved OIII 6.5nm を使った場合を考えます。 この場合 A=0.06 程度となり、最適な瞳径は 6.5 mmとなります。 このフィルターを使った場合、中倍率（瞳径1.5～3mm）のアイピースで使った場合には視野が暗すぎてよく見えないと予想されます。 一方で望遠鏡の最低倍率（瞳径7mm）の場合には視野背景がちょうどよい明るさとなり、対象天体が最もよく見えると予想されます。
さらにさらに、半値全幅 3 nm の撮影用OIIIフィルター、例えば Antlia 3nm Narrowband Oxygen III (OIII) Pro も市販されています。 このフィルターを使った場合には A=0.03 程度となり、最適な瞳径は 9.2 mmと計算されます。 低倍率（瞳径3～6mm）では暗すぎてダメ、最低倍率（瞳径7mm）でも視野が暗すぎて面白くないと思われます。
というわけで、以下のことが言えそうです。
天体用・眼視用のフィルターには「最高の1枚」があるというわけでなく、また「半値全幅」が狭ければ狭いほど良いというわけでもなく、瞳径（倍率）に応じて使い分ける必要がある
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4. 最適なフィルターについて
例えば 網状星雲 のような大きな散光星雲を、最低倍率（瞳径7mm前後）のみで最高のコントラストで見たいという場合には、半値全幅 6.5 nmの撮影用OIIIフィルターが良いと考えられます。 ただしこの半値全幅 6.5 nmのフィルターは眼視では瞳径7mm前後の最低倍率でしか使い道はなく、あまりおすすめできないものと思います。
汎用的な使い方、たとえば低倍率（瞳径3～6mm）で広がった天体をコントラスト良く見たい場合には、半値全幅 13 nm程度の眼視用OIIIフィルターがよいと考えられます。 馬頭星雲 といったHβ輝線の散光星雲の場合にも、同様に低倍率なら半値全幅 13 nm程度のHβフィルターが良いと考えられます。 このあたりが通常市販されているOIIIフィルターやHβフィルターになります。
ここで小さな散光星雲や星雲の一部を拡大して少し倍率を上げて中倍率（瞳径1.5～3mm）で見る場合には、この場合にはOIIIやHβではなく、半値全幅が 28 nm前後のUHCフィルターが良いと考えられます。 半値全幅が広いため倍率を上げても視野背景は適度な明るさの範囲内になります。 一方で天体は拡大して大きく見えるため、構造はよりよく見えて面白いと思います。
さらに高倍率（瞳径0.75～1.5mm）では視野背景が暗くなりすぎることからあまりフィルターの使用には向いていないと言えます。 しかし惑星状星雲を見る場合には視野背景とのコントラストとはあまり関係は無く、明るい惑星状星雲内外の構造をコントラスト良く見ることに主眼が置かれるため、半値全幅の狭いOIIIフィルターで見るのが楽しいと思います。
銀河の場合、銀河は基本的に連続光で光っていて輝線で光っているわけではなく、そのため特定の波長のみ透過するフィルターを使ってもコントラストは向上しません。 逆にフィルターの使用によって光の絶対量が減るためコントラストは低下し、かえって淡い構造が見えなくなると思います。 淡く広がった天体の場合 に書いたように、銀河のような連続光で光っている天体の場合には「空の暗さ」が本質的に重要といえます。
しかし光害があって空が明るいような環境で観望する場合には、銀河であっても水銀灯やナトリウムランプの輝線等の波長の光をカットしたほうがコントラストが上がる場合もあると思います。 この場合には IDAS LPS-D3 のようなフィルターが役立つと思います。
| 天体（例） | 低倍率 (瞳径3～6mm) | 中倍率 (1.5～3mm) | 高倍率 (0.75～1.5mm) | |
|---|---|---|---|---|
| 散光星雲（網状星雲） | OIII (13nm) | UHC (28 nm) | n/a | |
| 散光星雲（馬頭星雲） | Hβ (13nm) | |||
| 惑星状星雲 | n/a | OIII (13nm) | ||
| 銀河 | n/a | |||
ただしフィルターもアイピース（倍率）と同じで、先入観にとらわれずに天体ごとに色々なフィルターを試してみるのが面白いと思います。
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