[O-08] 高校生ポスター発表O08-P61~P80

[O08-P74] デジタル一眼レフカメラとSQMを用いた夜空の明るさ調査

*吉原 達紀¹、*平岡 七海¹、*千葉 愛璃咲¹、*門馬 暖大¹ (1.東京都立立川高等学校)

キーワード：夜空の明るさ、光害、一眼レフカメラ

本校天文気象部での日々の観測から、街明かりが夜空の明るさに大きな影響を与えていることを実感している。本部では昨年、先輩が街明かりの影響を調べるために、デジタル一眼レフカメラで１ヶ月間、定時撮影した画像データから夜空の明るさを比較調査する研究を行った。本研究ではその先行研究を引き継ぎ、１年間分のデータを分析した。本研究は、天体の等級を測定した絶対的な値を用いる従来の夜空の明るさ調査の方法とは異なる。JPEG画像から夜空の明るさを数値化し、季節や時刻による夜空の明るさの違いを相対的に比較する方法を新たに考案して調査し、その要因を分析した。使用している撮影装置は元々、日中の視程観測（水平方向に見通せる距離の程度を記録）を自動化するために本部の先輩が製作したもので、一眼レフカメラを小型コンピュータ(Raspberry Pi)で制御することにより、自動撮影や遠隔操作ができるようになっている。本研究では先行研究と同様に、都心方面と富士山方面の視程観測に活用している２台の装置を夜間にも使用し、1時間ごとに夜空を自動撮影する方法で1年間観測を継続し、夜空の明るさの変化を探った。カメラで撮影した画像から、雲が多いと相対的に夜空が赤みを帯びることに着目し、夜空の明るさの値のRGBの割合と雲の相関について調べた。また、カメラは水平方向のごく低い高度の部分しか撮影していないため、徹夜観測が可能になった12月に、SQM(Sky Quality Meter)を用いて仰角や方位による夜空の明るさの変化を調べた。
その結果、カメラの撮影画像から作成したグラフと、SQMの観測データから作成したグラフから、どちらも地上付近が明るいという共通点が認められ、街明かりがあるところでは雲が光を反射し、夜空がより明るさを増すことが分かった。雲は夜空の明るさに大きな影響を与えていると考えられる。１年間を通してみると、冬季の夜空が最も暗くなることが多かったが、これも雲が無く快晴であることと関連している。1日の中で最も暗い時間は季節により異なるが、おおむね23～3時に最も暗くなる傾向が読み取れ、街明かりの影響を大きく受けていることが分かった。また、雲が多いほど、夜空は赤みを帯び、明るくなることが推察された。
本校天文気象部での日々の観測から、街明かりが夜空の明るさに大きな影響を与えていることを実感している。本部では昨年、先輩が街明かりの影響を調べるために、デジタル一眼レフカメラで１ヶ月間、定時撮影した画像データから夜空の明るさを比較調査する研究を行った。本研究ではその先行研究を引き継ぎ、１年間分のデータを分析した。本研究は、天体の等級を測定した絶対的な値を用いる従来の夜空の明るさ調査の方法とは異なる。JPEG画像から夜空の明るさを数値化し、季節や時刻による夜空の明るさの違いを相対的に比較する方法を新たに考案して調査し、その要因を分析した。使用している撮影装置は元々、日中の視程観測（水平方向に見通せる距離の程度を記録）を自動化するために本部の先輩が製作したもので、一眼レフカメラを小型コンピュータ(Raspberry Pi)で制御することにより、自動撮影や遠隔操作ができるようになっている。本研究では先行研究と同様に、都心方面と富士山方面の視程観測に活用している２台の装置を夜間にも使用し、1時間ごとに夜空を自動撮影する方法で1年間観測を継続し、夜空の明るさの変化を探った。カメラで撮影した画像から、雲が多いと相対的に夜空が赤みを帯びることに着目し、夜空の明るさの値のRGBの割合と雲の相関について調べた。また、カメラは水平方向のごく低い高度の部分しか撮影していないため、徹夜観測が可能になった12月に、SQM(Sky Quality Meter)を用いて仰角や方位による夜空の明るさの変化を調べた。
その結果、カメラの撮影画像から作成したグラフと、SQMの観測データから作成したグラフから、どちらも地上付近が明るいという共通点が認められ、街明かりがあるところでは雲が光を反射し、夜空がより明るさを増すことが分かった。雲は夜空の明るさに大きな影響を与えていると考えられる。１年間を通してみると、冬季の夜空が最も暗くなることが多かったが、これも雲が無く快晴であることと関連している。1日の中で最も暗い時間は季節により異なるが、おおむね23～3時に最も暗くなる傾向が読み取れ、街明かりの影響を大きく受けていることが分かった。また、雲が多いほど、夜空は赤みを帯び、明るくなることが推察された。