Annular Solar Eclipse and Baily's Beads

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6:21:59

Nikon D90 w/Nikkor 75-300mm f/4.5-5.6で撮影した記念すべき一枚目の写真。練習した成果が生かされていない露出不足の画像になってしまいました。数枚撮影してから気付きましたが、Exifデータを確認すると、ISO640、f/11、SS: 1/640秒になっています。何故にISOとSSが同じなのか?

第1接触(6:17:56)の頃は薄い雲がかかっていました。私は部分日食も見たことがなかったので、太陽が欠けるのを見るのは人生初の体験です。周囲の人はまだ撮影機材の準備をしていません。

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こちらはコリメート法採用のコンデジ(Nikon Coolpix P300)で撮影した欠け始めの太陽。上の一枚目と二枚目の画像は共にクロップ(トリミング)なしですが、これだけ大きさが違います。

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光学ズーム望遠端(焦点距離17.9mm)に設定したコンデジを双眼鏡のアイピースに押し当ててオートフォーカス。露出はマニュアル設定。双眼鏡の倍率は7倍、コンデジは4.2倍。単純に掛け合わせれば良いわけではありませんが、倍率は20倍以上にはなっていると思います。

Annular Solar Eclipse 2012

この場所での第2接触予想時刻を確認しようと、iPhoneでAnnular Solar Eclipse 2012を立ち上げてみると、何と、リアルタイムでシミュレーション実行中でした。試しにARで欠け始めた太陽にiPhoneをかざしてみたのが上のスクリーンショット。ぴったり予測位置と時刻が合っています。この画像は二度と撮影できないので、この素晴らしいiOS Appと共に永久保存しておこうかと思います。

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こちらもコリメート法のCoolpix P300で撮影。空はほぼ快晴ですが、この頃から気温がどんどん下がり、長袖のシャツ一枚で肌寒く感じた私は車に常備してあるブランケットを取りに行くほど。

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7:24:33

金環食まであと5分58秒。本当にベイリービーズは見れるのだろうか?

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7:24:48

月の陰に隠れて大部分が欠けた日食進行中の太陽は、それでも輝いているけれども、日光を反射する地表の景色は通常の晴天時とはどこか違う。曇天時とも何か違う。言葉で表現できない異様な風景でした。琵琶湖の上を欠けて行く太陽が見れるこの場所を選んで良かった。

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7:28:38

リングが繋がって本当に金環になるのだろうか。第2接触まであと1分53秒。太陽は暗くなって来たのでISOを800にまで感度を上げました。

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7:30:15

あと16秒の時点で撮影した上の画像、右下に凸凹した黒い影が見えます。ひょっとしてこれがベイリービーズ?倍率8倍の双眼鏡を使い、目視で確認するとそれは確かに数珠状の光と影。近くで「来たっー」という声が聞こえました。私は双眼鏡での目視とカメラでの撮影に忙しくて、釣り人が発した言葉なのか、日食観察している人が叫んだ言葉なのか確かめることができません。

Baily's Beads
7:30:38

ブラックバスでも釣れたのか?と一瞬、思いましたが、やって来たのはビーズの方でした。第2接触後7秒が経過しているのでこの時点でリングは繋がっている筈。

Baily's Beads

金環食真っ最中の上の画像ではリングは確実に繋がっており、ベイリービーズも見えます。双眼鏡ではもっと鮮明にビーズが見えていました。

Baily's Beads
7:31:00

たまたま捉えた第3接触。ベイリービーズはこの後、7:31:23まではカメラで記録できているので、1分8秒間以上は見えていたことになります。ちょうどベイリービーズが見えていた時の画像は、太陽の縁が月の影に吸い込まれるように直線状に見えます。金星や水星の日面通過第2、第3接触時に起こるブラックドロップ現象に似たような現象でしょうか?それとも目の錯覚か。

Baily's Beads

コリメート撮影のNikon Coolpix P300でもリング状になった太陽の縁と月の影が接触する部分が吸い込まれたように直線状に写っています。

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「来たっー」と叫んだ人がもういなくなった後、第4接触までずっと観察と撮影を続けました。月の影に隠れていた大きな黒点群が再びくっきりと見えています。

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予備のカメラ、Olympus PEN E-P1でも第4接触直前に活躍してもらいました。

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ちょっとわかり辛いですが、ピンホールを通して紙に投影した太陽が欠けて行く様子も確認しました。

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日食の開始から終了までの3時間ほど、ずっと雲に遮られることなく、琵琶湖を前景に日食とベイリービーズの観察と撮影ができたのはこの上なく幸運でした。

最後に撮影の直前に時刻合わせをしたNikon D90の内蔵時計が正確であることを示す画像(帰宅後に撮影)を掲載しておきます。ExifデータはJST午前11時26分00秒になっています。

Photography Equipment and Observation Tools for Annular Solar Eclipse and Baily's Beads

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計画通り、和邇川河口の公園に午前6時頃に到着。こんなに朝早くから行動するのは空港に向かう時ぐらい。河口には釣り人と日食の観察、撮影を目的とした人の車がすでに数台。この後、どんどん車の数は増えて行きます。今回の金環日食でほぼ完全なドーナツ状に漏れた太陽光が見えるのは、金環日食帯の中心線上に位置する九州最南端、潮岬、静岡県太平洋岸、箱根、東京、千葉県北部辺り。金環は1分も見えない、北限界線に近いこの場所を敢えて選んでやって来る他府県の人は、ベイリービーズの撮影と観察を狙っていると思われます。それとこのブログを見た人?

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観察、撮影機材を準備しているところ。太陽の進行方向には雲はほとんどありません。直前の天気予報に反してほぼ快晴。雲の合間から撮影しなければならないだろうから、ND400フィルターを入手しようと昨日、家電量販店に在庫を尋ねてみると、太陽撮影用NDフィルターはどこも完売状態でした。こんなに晴れているので結局、ND400フィルターは不要でした。

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慌てて準備した観察、撮影用機材はManfrotto 190CX3+Manfrotto 484 Mini Ball Head(脚部100%カーボンファイバー製三脚とボール雲台)、Nikon D90(迷った挙げ句、より自然な発色で写るD90をメインボディーに)、Nikkor 75-300mm f/4.5-5.6、Manfrotto 7322YB(ボール雲台付きアルミ製小型四段の三脚)とNikon製7×50 7.3° IF WP HP Tropical双眼鏡、それとコリメート法を用いた撮影で使用するNikon Coolpix P300。望遠レンズと双眼鏡に星ナビ付録の下敷きを加工した簡易減光フィルターを装着してあります。

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目視観察用としてNikon 8×40 6.3° TALONとKenkoブランドの太陽観察専用サングラス、宝島社の「超高級ガラス製金環日食グラスBOOK」に付属する日食グラスを用意。観察場所の状況を撮影するカメラとして、Ricoh GR Digital IIIと予備のコンデジRicoh PXも待機。倍率8倍のTALON双眼鏡の対物レンズにも工作した簡易減光フィルターを装着しています。

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慌てて自宅を出た私はベルトの着用を忘れました。

Sunspots Taken With Nikon Coolpix P300

Sunspots Taken With Nikon Coolpix P300

いわゆるコリメート法と呼ばれる方法でNikonの双眼鏡(7×50 7.3° IF WP HP Tropical)とコンデジ(Coolpix P300)を用いて太陽の撮影を試みました。コリメート法とは望遠鏡や双眼鏡の接眼レンズ(アイピース)にカメラのレンズを押し当てて撮影する方法。

Nikon Binoculars 7x50 7.3º IF WP HP Tropical

上の画像はクロップ(トリミング)を含め、補正は一切していません。双眼鏡の倍率は7倍、コンデジは光学4.2倍ですが、カメラの焦点距離は15.2mm(換算85.0mm)に設定しました。双眼鏡対物レンズには簡易減光フィルターを装着してあります。換算600mmの望遠レンズで撮影した場合よりも太陽は若干大きく写っています。

Sunspots Taken With Nikon Coolpix P300 (Cropped)

クロップすれば黒点がくっきりと写っているのがわかります。補正しなくても金色に写っています。コンデジと双眼鏡の組み合わせでこんなに綺麗に撮れるとは驚きました。

Edge Viewing

Eclipse 2012
Eclipse 2012

明後日、5月21日早朝の金環日食観察場所がほぼ確定しました。ベイリービーズの観察と撮影を優先するとすれば、中心線ではなく北限界線に近い場所で且つ、金環食も1分程度は観察できるところ。つまり、北限界線の少し南側。さらに車でアクセス可能な場所であり、十分な駐車スペースがあって、電線などの人工構築物を含め、東の空(高度16度から49度ぐらい)に視界を遮るものが何もない場所と言えば。

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これら条件を満たす場所は大津市和邇から堅田にかけての琵琶湖岸、中でも金環食継続時間が52秒間であると予測される和邇川河口にある公園。ブラックバスやコイ釣りをする人に人気があるところ。下見に行った時は釣り人が数名おられました。

Eclipse 2012

条件を満たすと思われるこの観察地点における金環食継続時間は52秒、ベイリービーズは第2接触と第3接触の前後に見られるそうです。

Eclipse 2012
Eclipse 2012

この52秒間プラス数秒の間、ベイリービーズが見られるのではないかと考えています。シミュレーションに使ったiOS用App、Annular Solar Eclipse 2012NASAが公表したデータをもとにしていると思われます。NASAのデータは月表面の起伏により、南北限界線の誤差が1〜2キロほどあるそうです。

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追記:試行錯誤中のカメラの設定ですが、Olympus PEN E-P1とNikkor 75-300mm f/4.5-5.6の組み合わせで撮影した場合、補正なしで金色に近い発色ができるのはISO640、f/11、SS1/200秒ぐらいではないかと考えています。上の画像は換算600mm、大きさを合わせるため、クロップのみしてあります。

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カメラボディーをNikon D90に変えて同様の設定(ISO640 f/13、SS1/160秒)で撮影し、ほぼ同じ大きさにクロップした上の画像の方がより自然な色に近いような気もします。Nikon D90に装着した場合は換算450mmになります。簡易減光フィルターを装着した望遠レンズは一本しかないので同時に二台のカメラで撮影することができません。どちらのカメラで撮影するのか、悩ましい問題が浮上しました。

DIY ND Filters for Nikon Binoculars 7×50 7.3º IF WP Tropical

Nikon Binoculars 7x50 7.3º IF WP HP Tropical

星ナビ5月号増刊付録の「日食観察プレート」を用いた工作シリーズの続編です。特別付録の使用上の注意に次のようなことが書いてあります。

「日食観察プレート」を使って双眼鏡を絶対に覗かないでください。目を傷めたり、プレートが熱で変形するおそれがあります。

この注意書きをさらにわかりやすくする写真があります。加工していない「日食観察プレート」を双眼鏡の接眼鏡(アイピース)にあてがって遠方を覗いているシーン。確かにそんなことをすれば目を傷めるおそれがあります。接眼鏡ではなく、対物レンズの前方にしっかりと固定すれば十分な減光が可能なので、問題はないと思います。

Nikon Binoculars 7x50 7.3º IF WP HP Tropical

重量が1350gとヘビー級なので、最近は全く使っていなかったNikonの古い双眼鏡。倍率7倍、対物レンズ有効径50mmの大口径で明るい(相対光度50.4)クラシカルな防水性双眼鏡。対物レンズの枠が着脱式になっています。

対物レンズの枠を外し、円形に切り抜いた「日食観察プレート」を枠の内側にはめ込んで、双眼鏡に戻しただけの簡単な工作です。できる限り真円に近い円形にプレートを切り抜くには、ドロー機能があるワープロソフトなどで描いた円をプリントアウトして型紙を作ると容易にハサミで切り抜くことができます。

換算600mmのカメラ用レンズで撮影した場合よりもオレンジ色の太陽は大きく見えます。黒点も観察可能です。実はこの工作物、製作したのは3日ほど前のことです。太陽を見ても眩しくないかどうか、目を傷めることはないかどうか、検証していました。そうした危険性はないようなので、公開することにしました。

注意:日食や金星の太陽面通過の観察を目的として工作した簡易減光フィルターを双眼鏡の対物レンズ前方に固定させる方法は、目を傷める危険性が全くないとは言えないので、参考にされる場合は十分に注意してください。特に、双眼鏡の視野に太陽を入れようとする時に、日光を直視する恐れがあります。太陽を直視する恐れがある場合は、十分な減光が可能な日食グラスなどを用いるようにすると安全です。

ISO Bracketing

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5月21日の金環日食に向けて予行演習を続けています。昨日はISOを高めに設定して試し撮りをしようと、マニュアル設定にしたOlympus PEN E-P1のMENUボタンを触っていて偶然にも「ISOブラケット撮影」の機能があることに気付きました。カメラを入手してからもうすぐ3年になるというのに。

「ISOブラケット撮影」の機能を使えば、撮影時のシャッター速度と絞り値を固定したまま、ISO感度を自動的に変えて、一回の撮影で三枚の画像が記録されます。補正量は1/3EVステップで、設定したISO感度を中心にマイナスとプラスに補正した画像が記録されます。例えば、ISOを640に設定していてISO BKTで3F 0.3EVを選ぶと、ISO640の画像に続いてマイナス補正の500とプラス補正の800の画像が自動的に記録されます。

金環日食進行中に光量の変化に合わせてISOの設定を手動で変更しようと私は考えていましたが、ISOブラケット撮影の機能を使えばその必要はなさそうです。

上の画像は5月13日に撮影した画像と同様、「日食観察プレート」を用いて工作した簡易減光フィルターを通して撮影。ISOは500、シャッター速度1/125秒、絞りはたぶん8。補正すれば白っぽくなりました。レンズ焦点距離は換算600mmですが、クロップ(トリミング)してあります。

ベイリービーズを撮影できるかどうか、全く自信がありませんが、ISOは高めの方が良いかと考えています。金環日食はゴールドでなければならず、設定するISOは逆に低めの方がゴールドに近い色に写るので、200か320ぐらいで良いかもしれないと思うようになりました。

Sunspots - Version 2

5月13日の「肉眼黒点」(たぶんAR-1476)は太陽の自転と共に西に消えて、昨日はまた別の大きな黒点群が見えていました。上の画像は5月13日に撮影した「肉眼黒点」をApertureでトリミングし、補正してあります。Saturation(彩度)を触ると白っぽくなります。

Kenko Solar Observation Glasses

Kenko Solar Observation Glasses

日食グラスを追加で入手しました。カメラレンズ用フィルターなどの光学機器メーカーとして信頼できるKenkoブランドの太陽観察専用SUNGLASS。

Kenko Solar Observation Glasses

裏面にドイツBaader Planetarium社製フィルム使用、CE, EG-Norm 89/686, EN169/92準拠と書いてあります。商品名はサングラスになっていますが、実際はアルミ箔のように薄いフィルムです。表がシルバーで裏が黒い。このフィルムを介して太陽を見ると、くっきりと白っぽく見えます。

同じバーダープラネタリウム社のアストロソーラーフィルター自作キットND5(1/10万分減光)がAmazonで販売されていましたが、昨日在庫切れになりました。日食観察グラスも品薄になる可能性があるので、観察を予定されている方でまだ入手されていない方は早めに入手しておくのが賢明です。

当日、雨が降ったとしても、6月6日に金星が太陽面を通過するという、金環日食よりももっと珍しい現象を観察する際にも使用できるかもしれません。6月6日は観察できる時間がずっと長い(およそ6時間)ので晴れ間が少しでもあれば観察可能。但し、目視で太陽面を通過する金星を確認できるかどうかは視力によります。

Amazonブランドの金環日食観察グラス(こちらはVIXENのものと同じ?)も併せてリンク、張っておきます。


Huge Sunspots

DIY Neutral Density Filter

星ナビ付録の「日食観察プレート」を用いて工作した写真撮影用簡易減光フィルターを使って、太陽の撮影を試みました。小学生の頃に五島光学の屈折式望遠鏡を使って太陽の黒点を観察したことは今でも鮮明に覚えていますが、太陽を主な被写体としてカメラで撮影した記憶がないので、今回は人生初の試みかもしれません。黒点の観察はすぐに飽きてしまい、もっぱら夜空の観察に専念したのを覚えています。

太陽の撮影に使用したカメラボディーはOlympus PEN E-P1、レンズはNikkor 75-300mm f/4.5-5.6。フォクトレンダーのマイクロフォーサーズ・アダプターを使用したので焦点距離は35mm換算で最大600mm。

Sunspots

人生初の太陽の写真が上の画像。換算600mmでやっとこの大きさ。工作した簡易減光フィルターを通すと太陽はオレンジ色に写ります。右上と左下に巨大な黒点が写っています。肉眼でも確認できるほどの巨大な黒点です。初めて撮影した太陽に大きな黒点が写っていて驚きました。500円の下敷きを加工した簡易減光フィルターでここまで撮影できれば上出来なのかもしれません。

絞りは確か8か11でISOはAutoに設定したら200になっていました。シャッタースピードは1/250秒。露出が黒点の撮影にたまたま合っていたようです。金環日食の撮影には露出不足だと思います。日食時は周辺部で減光するので、この露出ではベイリービーズを綺麗に撮影することはできないと思われます。F値を下げると解像度に影響し、シャッタースピードを落とせば被写体ブレ、手ブレの原因になるかもしれないので、ISOをもっと高めに設定する必要がありそうです。

簡易減光フィルターの素材である「日食観察プレート」は、肉眼で日食を観察することを主に意図したものなので、減光し過ぎになり、結果として露出不足になりがちであると思われます。

DIY Neutral Density Filter

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AstroArts月刊星ナビ5月号増刊に付属するA5版「日食観察プレート」を使用して、写真撮影用簡易減光フィルターを工作しました。この真っ黒な下敷き以外に用意した材料は、レンズ径62mmに67mmのフィルターを装着できるように変換するKenkoのステップアップリング、67mmのKenko PRO1D Protector。道具は定規とカッター、ボールペンとVictorinoxのハサミ。

DIY Neutral Density Filter

先ずは一辺が70mmの正方形になるよう、日食観察プレートをカッターで切り抜き、67mmのフィルターを宛てがってボールペンで罫書き。その罫書きに沿ってハサミでプレートを切り抜きました。ステップアップリング67mm径の方に丸く切り抜いたプレートが収まるように、ハサミで少しずつサイズを調整。完全な円形に切り抜くのは至難の業ですが、少々の凸凹があっても大丈夫。

DIY Neutral Density Filter

左が円形に切り抜いた日食観察プレートをはめ込んだステップアップリング、右が67mmのKenko PRO1D Protector。

DIY Neutral Density Filter


ステップアップリングにKenko PRO1D Protectorを装着して日食観察プレートを上から押さえるようにして固定すれば簡易減光フィルターが完成。(月刊星ナビでは丸く切り抜いた日食観察プレートを合成ゴム系接着剤を用いてステップアップリングに固定する方法が紹介されています。接着剤で固定すればステップアップリングが本来の用途で使えなくなるので、67mmのレンズ保護フィルターを使って上から押さえる方法を思い付きました。)

DIY Neutral Density Filter

金環日食の撮影に使用する予定のNikkor 75-300mm f/4.5-5.6に完成した簡易減光フィルターを装着してみました。カメラボディーはOlympus PEN E-P1を使用する予定です。日食当日までに太陽の試写を行い、カメラの設定を試行錯誤してみます。

DIY Solar Eclipse Viewer

DIY Solar Eclipse Viewer

AstroArtsの月刊ナビ5月号増刊に付属するA5版「日食観察プレート」を加工して目視用のプレートを工作しました。

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参考にしたのは宝島社の「超高級ガラス製金環日食グラスBOOK」に付属する日食グラス。使用したボール紙はOZAKI iCarry™ Unicorn for iPhoneの化粧箱などを解体したもの。「日食観察プレート」はハサミで容易に切り取ることができます。ボール紙は上下2枚ずつ、合計4枚を木工ボンドで貼り合わせてあります。挟んだプレートが動かないよう、ボール紙の切り抜き部分の大きさを変えて、段差を設けてあります。

次回は写真撮影用簡易減光フィルターを工作する予定です。

Annular Eclipse on May 21, 2012

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早起きが苦手な私は、5月21日(月)早朝に本州太平洋側で見られる金環日食を見るかどうかしばし迷いましたが、結局見ることにしました。元天文少年である私は、彗星や流星、星雲、星団、天の川や月食に興味はあっても太陽は対象外でした。観察してみようと思ったのは、Baily’s beads(皆既日食の直前・直後に現れる月の回りのビーズ状の光)が見れるかもしれないからです。ベイリービーズは凸凹に富む月の地形によって、日食の直前と直後に日光がビーズのように見える現象。日食の経路中心線周辺では数秒間だけ見られるが、本影部の端付近ではビーズが見える時間が最大になり、1〜2分も続くそうです。今回の金環日食でもビーズが見れると思われます。

AstroArtsの「金環アプリ2012」をダウンロードしてiPhone 4にインストールしました。上の左側の画像でオレンジの斜めの線が金環日食の北限界線。(この辺りに来たらビーズがより長時間、見えるかもしれません。)日食の見え方をシミュレーションすることができる優れたアプリケーションです。iPhoneがオフラインの状態でもGoogleの地図データで現在地を表示させることができます。地図データは日本国内だけではなく、世界各地のデータも表示できるようです。(注意:下の追記をお読みください。)

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Time Tableをタップすると食の始まり、金環食の始まり、食の最大、金環食の終わり、食の終わりの時刻がわかります。CameraをタップすればiPhone内蔵カメラがオンになり、日食の様子をシミュレーションすることができます。精度がどの程度のものかは不明ですが、これは便利。

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浮御堂では食の最大が07:30:50ですが、思いの外、月と太陽は高い位置にあり、堅田の浮御堂を前景に撮影することは困難であることがわかりました。境内に入れば可能かもしれませんが、ビーズの撮影には換算600mmの望遠レンズを使用する予定なので、画角が狭くなり、建物といっしょに撮影することはほぼ不可能と思われます。

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AstroArtsの月刊星ナビ5月号増刊を買って来ました。「マンガでわかる金環日食」や各地の「日食時刻表」に加えて「金環日食や部分日食をカメラで撮る」方法も書いてあります。

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A5版の「日食観察プレート」が付属します。プラスチック製のこの黒いプレート(下敷き?)を適当な大きさに切り取り、ステップアップリングに貼り付けて写真撮影用簡易減光フィルターを工作しようと計画しています。余ったプレートで日食めがねも作れます。本来は専用のNDフィルターを使用すれば良いのですが、Kenkoの製品はすでに売り切れているようで入手困難。

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宝島社の「超高級ガラス製金環日食グラスBOOK」も入手しました。こちらは目視用として使う予定です。

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確かに高級ガラス製です。DIN規格EN169適合、遮光度番号は13番。プラスチック製のプレートとは異なり、傷が付きにくい。試しに太陽を見てみるとこちらのガラス製の方が、より鮮明に見えます。星ナビ付属のものはオレンジ色に見えるのに対し、宝島社のガラス製日食グラスは太陽本来の色に近い黄色に見えます。

今回の金環日食は月が地球から離れた遠い位置で太陽と重なるため、月が小さく見え、月の周囲から漏れる日光の量が多いので皆既日食のようには暗くならないそうです。日食の観察では目を保護するため、専用の日食グラスが必要となります。見てみようと思う人は、日食グラスを早めに用意されるよう、お勧めします。6月6日に金星が太陽面を通過しますが、こちらの天体現象も日食グラスがあれば観察できます。

追記:上で紹介した「金環アプリ2012」には不具合があるようです。北アメリカや香港など、国外の金環日食観測地点でシミュレーションを行ったところ、アプリケーションが起動しなくなりました。iPhoneの再起動を試みても改善しないので、一旦削除してから、再インストールするしか解決の術はないようです。代わりにAnnular Solar Eclipse 2012を紹介します。こちらも無料で公開されています。