１．冷却ＣＣＤカメラとは？

ＣＣＤは電荷結合素子（Charge Coupled Device）を使用した固体撮像素子で、最近では広く一般に普及しているビデオカメラ、デジタルカメラに使用されています。

冷却ＣＣＤカメラに使われているＣＣＤも原理は全く同じものです。
詳しい説明は避けますが、天体の淡い光を効率よく捕らえられるように一般のＣＣＤとはやや異なった方式を採用しています。

２．なぜ冷却するのか？

一般のビデオカメラではＣＣＤの露出時間は１／３０秒であり、日常のものを写すのであれば長時間の露出は必要ありません。
しかし天体の場合、非常に暗いため数分からときには数時間におよぶ露出が必要になってきます。
このとき問題になるのが熱によって発生する暗電流と呼ばれるもので、これによって長時間露出では像がどんどんノイズに埋もれていくことになります。
これを防ぐためＣＣＤを冷却し暗電流の発生を押さえます。
アマチュア用の多くの冷却ＣＣＤカメラの場合は冷却にペルチェ素子を使用し電子的に冷却しています。

３．なぜ白黒なのか？

このホームページの画像はすべてカラー画像ですが、実は撮像は白黒画像で取り込まれます。
ビデオカメラ、デジタルカメラのＣＣＤにはフィルターが取り付けられており、原理は様々ですがこれを合成することでカラーとなります。
天体用の冷却ＣＣＤカメラの場合、下図のように同一の対象をフィルターを換えて撮影し、撮影後にパソコン上で合成することによりカラー画像を得ています。

通常は上の例のようにＲＧＢ三原色でそれぞれ撮像し合成しますが、最近ではＬＲＧＢ法という特殊なカラー合成法が開発され成果を上げています。

天体用の冷却ＣＣＤカメラは淡い光を階調よく捕らえられるように１６ビット変換が採用されているものが多いのですが、それでも撮像された天体の生画像には多くのノイズが乗っています。
これを滑らかにするため各色の画像はそれぞれ複数枚の画像を合成して使用しています。
このためこのホームページ上の各画像はそれぞれ１〜２時間の撮影時間を要しています。