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ピッカリングのスケール and シーイングとシンチレーション

シーイングを表現する時には惑星の見え方を例にして1/10〜10/10までのが一般的ですが、恒星の焦点像を基準に表現する方法もあります。ピッカリングの標準シーイングスケールです。W.H.ピッカリングの考案によるものです。
以下、1968年の誠文堂新光社発行の小森幸正著の中に書かれてあるのを参考に書かせていただきました。

スケールA

口径6インチ(152mm)、60X〜100Xに適用。(私見ですが、300Xは必要と思います)
ディスク:エアリーディスク  リング:ディフラクションリング

スケール   見え方
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0        ディスクとリングの区別がつかず、一体となり激しく動き星像は実際のリングの
         大きさよりも大きい。絶えず星像の大きさは変化する。

2        ディスクとリングの区別がつかず、一体となり絶えず動揺する。しかし星像は
         大きく伸びていない。

4        ディスクは明瞭。リングはぼける。

6        ディスクは明瞭。リングは見えるが、途切れている。

8        ディスクは明瞭。リングは完全に見えるが、動揺している。

10       ディスクは明瞭。リングは静止しているが、星像が視野の中で動いて見える。

12       ディスクは明瞭。リングも星像も静止している。
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スケールB

口径5インチ(127mm)、60Xに適用。光度1〜2等星が推奨。(私見ですが、250Xは必要と思います)

 スケール   見え方                                               略称      
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1        ディスクとリングの区別不明瞭。星像は実際のリングの直径の2倍にまで       
         広がっている。

2        ディスクとリングの区別不明瞭。星像は時々実際のリングの直径の2倍に       Verry Poor
         まで広がる。

3        ディスクとリングの区別不明瞭。星像はなお伸びているが、中心部が明るい。    
                                                          -----------
4        ディスクは時々見え、リングは時々短い弧を描く。                      ↑
                                                             Poor
5        ディスクは常に見え、リングも見えている間の半ばは見える。              ↓
                                                          -----------
6        ディスクは常に見え、シャープに見えなくとも弧は常に認められる。            ↑
                                                             Good
7        ディスクは時々シャープに見え、リングもはっきり見える。                 ↓
                                                          -----------
8        ディスクは常にシャープに見えるが、内側のリングは絶えず動揺している。       ↑
                                                              Excellent
9        ディスクは常にシャープに見える。内側のリングは静止している。             ↓
                                                          -----------
10       ディスクは常にシャープに見え、リングは全て静止している。                Perfect

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補正:5インチに対して口径が2倍になるとこの値に+2、口径が1/2では上記の値に-2。

口径  51mm 63.5mm 76mm 102mm 127mm 152mm 203mm 254mm
補正  -2.5  -2     -1.5  -1    0     +0.5   +1.5   +2

スケール シーイングによるエアリーディスク直径の肥大
0      10"
1      5"
2      2.5"
3      1.25"
4      0.6"
5      0.3"
6      0.15"
7      0.08"
8      0.04"
9      0.02"
10     0.01"

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なお、おかしい点があります。
この基準では口径の割りに低倍率過ぎてエアリーディスクやディフラクションリングは経験上このような見え方はしないです。
もっと高倍率での基準なら理解できますが。最低でも口径cmX6〜8倍はないと・・・。

また、Seeing fair (Pickering 4-5.)という表現もあります。poorでなくてfair(まあまあ)ということはまた別のスケールがあるのかな?
なお、星像が激しく膨らみ直径10”以上になる事も25cmではあります。seeing:1/10でも表現できないので、seeing:0/10でしょうか。
スケールAでの"0"相当でしょうか。とにかく話にならないシーイングの夜がありますが、ジェット気流の吹き荒れない地域ではそうした
スケールには無縁なのでしょうか?

2005年7月7日追加:
ある方から教えていただいたのですが、スケールAは360X〜600X、スケールBは300X以上を使った場合に適正するそうです。また口径が2Xになると+2として、スケールBでは最良が12となるような表記だそうです。ご教授、ありがとうございます。


なお、私はよく惑星のシーイングに使う10段階の表現を、惑星が見えているのと同じ方向・高度の星を同じ条件で見て得た経験則から10段階のシーイングで表現しています。マニア向けの二重星のページや惑星や二重星の写真・スケッチなど。seeing:1/10〜10/10がこれに当たります。
(参考)惑星のシーイング表現:
新版天体観測入門(恒星社厚生閣)の惑星と月の観測(村山定男著)より抜粋
最良(verry good):星像は描いたようにクッキリと鮮やかで、ほとんど揺らめきがない時、完全な観測ができる。
良(good):像は多少の揺れまたはボケがしばしば起こるが、模様の細部などほとんど完全に見え、満足な観測ができる。
中(medium):時々かなり乱れるが、またかなり落ち着く瞬間もあり、模様の細部が大体見られる。平均して常に多少の揺らめきとボケがある。
悪(poor):像は絶えず揺らめきボケていて、時々やや落ち着くが、細部は認められず、著しい模様の形しか分からない。
最悪(verry poor):星像ははなはだしく乱れて、表面の模様などほとんど見分けにくい時。

火星とその観測(佐伯恒夫著、恒星社厚生閣)より抜粋
シーイング10:星像が完全に静止し、模様が微動もせずに見えている。
シーイング9:非常に良い。
シーイング8:良好。
シーイング7:やや良。
シーイング6:中の上。
シーイング5:中。
シーイング4:中の下。
シーイング3:やや不良。
シーイング2:不良。
シーイング1:星像は沸騰して観測不能。


また、そんなに数値にこだわらなくても
非常に悪い(very poor)、悪い(poor)、まあまあ(fair)、良好(good)、素晴らしい(exellent)、パーフェクト(perfect)でもいいと個人的には思います。見たまま(感じたまま)の状態を表現すればいいわけです。

惑星のアマチュア観測家として有名なDamian Peachさんがピッカリングのスケールについて分かりやすく動画にしたサイトがあります。

http://www.damianpeach.com/pickering.htm

シーイングとシンチレーション:同じようで違います。混同される場合もあるので。
シンチレーションとは空気の安定度の状態です。上空から地上までの大気の状態です(細かく言えば望遠鏡の筒内気流や筒外気流などのトータルな状況も含みます)。地上付近には色々な熱源があり上空や数百メートル上が安定していても熱源の中にいるとぶち壊しです。シーイングとは実際に望遠鏡など(裸眼でも同じです)で目(実際は脳です)や受光媒体に到達した星の安定度の目安です。同じような大気の状態でも口径が大きくなると累乗的にシーイングが悪くなります。口径が小さくなればなるほど累乗的にシーイングは良くなります。また温度順応していない望遠鏡では温度順応している同じ望遠鏡よりもシーイングが悪くなります。また倍率が高いほどシーイングは悪くなります。倍率が低いほどシーイングは良くなります。また地平高度が低くなればなるほどシーイングは累乗的に悪くなります。地球大気に斜めから入射した光ほど大気を通る距離などが大きくなるからです。乱れを大きく拾います。
特に地上から離れた所の大気は塊が集まった状態です。一つの塊の大きさは数メートル以上から数センチまで色々です。気塊のレンズ効果により小さな塊ほど星像の乱れは早くまとまりもありません。大きいと星像の乱れはゆっくりとしていて星像のまとまりもあります。気塊が動かないのならまだいいのですが、実際には動きます。ジェット気流ではすごく速く動いています。気塊が口径よりも小さいと乱れは大きく星像がボーっと膨らむばかりでなく視野の中を動き回ります。気塊が口径よりも大きいと乱れは小さく星も視野の中で位置が安定しています。ジェット気流の悪い点は地上から離れているためにレンズ効果により地上に到達する光の乱れが拡大されてしまう事です。薄い上空の大気はバカにならないです。天文台の多くが高い山にあるのもそれを最小限にするためと言っても過言ではないです。そればかりじゃあないんですが。
また地形的な要因に起因したシンチレーションの乱れもあります。また層流といって逆にシンチレーションを安定させてくれる(乱れをキャンセルしてくれる)気流も存在します。
地上付近の乱流も大きく影響します。気温よりも温度が高いもの全てが熱源ですからシンチレーションを乱すもののなんと多いものかです。人間も例外じゃないですよ。望遠鏡の前に人がいるだけで星像は乱れます。観望会などでは望遠鏡の周囲に人がひしめくと見え味が悪くなります。望遠鏡の向いている方向から避けてもらいましょう〜と言っても大人数ではそうも行きませんね。
また室内から望遠鏡で見る場合は窓が空気を交換し続けますからシーイングはすごく悪いです。室内から見る場合は事前に部屋の温度を外気と同じ程度に馴染ませておかないと本当はXです。ベランダでもマンションなどの集合住宅では上に行くほど熱源の中にいる状態です。水の中から水上を見ているのと似ています。言えばきりがありません。要はそんな事はホドホドにして楽しく星を見ましょう。それに尽きます。(^^)

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