先日、日本の探査機が月面へのピンポイント着陸に成功しました。これは、世界で五カ国目の快挙になりますが、地球の衛星である月は最も近い場所にある天体ですがたどり着くのが難しいものになっています。
月については全体像は既に知られているので外から見た時の状態については多くの情報がありますが、探査については着陸するだけでも困難なものになっています。
近くにあって肉眼でも見ることの出来る天体の月ですが、今回はこの天体について書こうかなと思います。
月の見え方
月は地球の衛星なので天気が良ければ杖に見るKとが出来ますが、見えている時間帯は常に夜というわけではないので、日中二付きがでていることもあります。
これは、特定の周期で地球の周囲を回っているためですが、南中が12:00と言う定刻ではないのも星の周期に関係するためです。
天体については
の中で触れていますが、基本的なことについては義務教育の理科で学習することになっていますから、横道十二星座や月齢と潮の満引きなどについても学習することになります。
月は満月から新月に向かい、その後満月に戻ると言う周期になっているのですが、この月齢の変化は居味で知ることが出来ます。暦には
■ 日の出、日の入
■ 月の出、月の入
■ 月齢
などが示されていますが、国立天文台（NAOJ）の暦計算室に行くと暦を見ることがでKます。
季節によって南中高度も変わりますが、当然のように日の出日の入りの時刻も変わるので南中の時間も変わってきます。その為、南中を確認する場合には暦を見て時刻を知る必要があります。
このように 【 暦 】 を使用すると月齢などを正確に知ることが出来るのですが、天体観測や天体写真を撮る場合には暦は切っても切り離せない物になります。
日本の暦は飛鳥時代には存在していたようですが、明治時代になって神宮暦に統一されたようです。
月と写真
地球に最も近居場所にある天体の月ですが、このサイズは他の手帯よりお巨大なので、肉眼で見ても大きく見えます。月の写真を撮る場合だと地平線に近い場所にあるときには大きく見えるので、月の入や月の出辺りからでてくるのを待っていると大きなサイズに見えるように収めることが出来ます。この場合、背景との対比が出来る場所で撮るとよりそういった印象のあるものを撮影できますが、この時にも暦を見て時間を確認してからプランを立てることになります。
月は天体の中では大きいサイズで撮れるのですが、それでも広角レンズで撮影すると物凄く小さなサイズになるので付きを主体とする場合には焦点距離の長いレンズを使用することになります。
焦点距離については中学校の物理で登場しますが、 【 焦点の合う距離 】 の名称を焦点距離といいます。小学校の理科では 【 虫眼鏡（ルーペ） 】 を使用しますが、このカリキュラムでは、 【 特定の距離にしないとボヤけてしまう 】 と言う現象を体験しながら覚えることになります。つまり、
【 しっかりと見える距離が存在している 】
ので、この現象が発生しているわけですが、この現象がカメラの 【 ピントの合った状態 】 になります。
カメラのレンズはルーペとは異なるので、収差を消すために非球体レンズなども使用されているわけですが、レンズ構成によって撮影時の描写が変わるので同じ仕様のレンズでもレンズ構成で全く異なる性能になっています。これが上位の製品とお手頃価格（と言ってもレンズは高額ですが...。）の物の違いになります。
この小学校で学習する 【 ピントの概念 】 については、MFでマクロ撮影をする場合に全く同じ方法を用いるのですが、マクロ撮影をMFで行う場合、ワーキングディスタンスで調整を行うので、ルーペで距離を合わせるのと同じ作業を行います。
この作業は理科だと 【 顕微鏡 】 が全く同じ方法でピントを合わせることになりますから、マクロ撮影も最短撮影距離を使うような寄り方を刷る場合だと、顕微鏡と同じ調整方法を行うことになります。
顕微鏡と天体望遠鏡は、２つの倍率の異なるレンズで構成されており、
■ 接眼レンズ
■ 対物レンズ
の向きを反転させるだけで真逆の特性をもたせることが出来るようになっています。その為、
【 天体望遠鏡 】
■ 接眼レンズ ： 高倍率
■ 対物レンズ ： 低倍率
【 顕微鏡 】
■ 接眼レンズ ： 低倍率
■ 対物レンズ ： 高倍率
と言う構成になっています。ちなみに望遠鏡には
■ 屈折式
■ 反射式
がありますが、前述の2つのレンズ構成のものは屈折式になりますが、ミラー式の物は銅鏡の中にミラーが入っていて空洞の構造になっています。
望遠鏡の場合、対物レンズと接眼レンズの間でピントを合わせる必要があるので、焦点距離を合わせれば、しっかりと倍率を稼ぐことが出来るので、この構造を作れば、2募るーPWの組み合わせだけで自作の望遠鏡を作ることも出来ます。
ちなみに、屈折式望遠鏡にはガリレオ・ガリレイのガリレオ式というものがあり、これが
■ 接眼レンズ ： 凹レンズ
■ 対物レンズ ： 凸レンズ
と言う組み合わせになっていますが、ヨハネス・ケプラーのケプラー式の場合だと、
■ 接眼レンズ ： 凸レンズ
■ 対物レンズ ： 凸レンズ
の公正なので、倍率の異なるルーペを２つ用意するだけでこの構成になります。ミラー式の物は、ニュートン力学で有名なアイザック・ニュートンが考案したものになりますが、カメラで使用している光がセンサーに届くような構造のミラー式のものはローランカセグレンのカセグレン式以降の構造になります。
月の撮影を刷る場合だと満月だと問題なく手持ちでも大丈夫なんですが、月齢が低いと難しくなるので、
のように三脚の上にカメラを載せて撮影することになります。月と焦点距離については、
の中で触れていますが、基本的に800mm以上の焦点距離がないと月を大きく収めることは出来ないので、焦点距離の長いレンズが必要になります。
月の場合
のように満月の場合はシャッタースピードを上げてRAWで撮影しておけば現像時に調整が効くので記録さえれている色彩の情報からディテールを再現できるのですが、月齢が変化して月が掛けてくると照度が下がるので露光時間を長くする必要がでてきます。
月の場合ディテールを多く披露必要があるので絞り込まないとディテールがでませんからどうしてもアンダーになりますが、満月の場合だと小型センサーでも影響がでないレベルの露出の指定が出来ますが、照度が下がると増感をしてシャッタースピードを稼ぐ必要がでてきます。月は結構な速度で動いているので焦点距離を長くするほどブレの量は大きくなりますから、シャッタースピードを上げて撮る必要がでてきます。
そうなると、小型センサーだとrawで記録して状態を作るようなとり方しか選択肢がないのですが、手持ちだと場所を見失う恐れもあるので三脚を据えて撮るほうが撮影が行いやすくなります。
此の提唱度の条件ですが新月になると最も提唱度な条件になるので、追尾をするか、大型センサーの製品で増感をしてシャッタースピードを稼ぐしかありません。
このような条件は、皆既月食でも発生するので、小型センサーの製品だと少し厳しい条件になる場合もあります。こうした理由から月食の撮影ではカメラやレンズを選ぶ必要がでてくるわけですが、部分月食のように照度が高い条件だとノイズの少ない状態で撮影が出来るのですが、完全な皆既月食（暗く赤い月が見えます）の状態だとノイズまみれになる場合があります。また、JPEGだと無理があるのでRAWを使うことになります。
月の場合、月が主題になる場合と副題になる場合がありますが、焦点距離が短い場合だと風景＋月になるので副題としてフレームの中に収めることになります。
星景撮影と月齢
星の撮影をする場合には有害光がないほうが良いので、暗い場所ほど綺麗な夜空の撮影が出来ます。その為、オーストラリアの特定の地域ように人工の光がない地域で撮影すると綺麗な夜空の撮影が出来るのですが、これに加えて新月であることが条件になります。
天の川を撮影する際にも新月のほうがいいのですが、この条件は流星群を見る場合も同じです。
天の川の場合、
■ 高感度
■ 長時間露光
を行うので、【 地上はかなり明るい写真になる 】 わけですが、この時に地上の光が多い場所だと星が殆ど見えないので星が見えない写真が出来上がります。
こうした条件を避けるために
【 標高1000mくらいの場所で撮る 】
と影響がなくなると言われていますが、暗い場所でも人工の光は避けることになります。
ちなみに満月の日に撮影すると
のような感じになり、星が殆ど見えないのですが、この状態で天の川が見えるようにすると
のようになります。天の川は存在していますが、星も含めて殆ど見えませんからこの状態になると星を撮影できる条件とは言えません。その為、
のような空を撮ることは出来ません。（カメラの仕様から星が流れるような状態で撮っていますが、実際には、露出を合わせてこの流れがでないように撮影することになります。）
ちなみに、満月の日に長時間露光をした場合、星が見えるレベルで調整を刷ると
のようになりますから、等級の低い星は全く見えなくなります。
星を撮影する場合、
のような感じで、星が見える状態で撮影することになるので、新月の日を選ぶことになります。また、このように星を止めて（流れていますが...。）撮影する場合だと露光時間を短くして増感すれば対応できますが、スターストリームの映像を作るときにようにシーケンシャルファイルを記録して比較（明）合成をすることで
のような写真を撮ることが出来ます。この場合、明るく撮らないと星の色がでないので、適正露出で撮影することになります。また、露光時間が長いと天の川が入るので、
のような状態になります。
こうした撮影は広角レンズを使用することになりますが、空を大きく撮る場合には対角魚眼のようなレンズだと広い空間の撮影が出来ます。ただし、周辺が歪むことがあるので、レンズの選択はある程度絞られてしまいます。
こうした撮影の場合、
■ バルブ撮影
■ 増感
を併用できるカメラであれば、撮影できるのですが、有害光がある場合だと白飛びするので星の軌跡を撮るような条件だと、枚数を撮影してコンポジションをすることになります。