PHD2は使いやすさを追求していますが、望遠鏡のガイドという作業は、実はとても複雑です。 機器に関連する問題を解決したり、ガイドを微調整したりする際に、統計学、天文学、機械工学など、聞き慣れない用語にぶつかることがあるかもしれません。 これらの専門用語は、PHD2のユーザーインターフェイスやサポートフォーラム、ディスカッショングループにも登場しますので、基本的な知識を身につけておくとよいでしょう。 よく目にする用語のいくつかを以下に説明します。
RMS
『 二乗平均平方根 』の略語で、データの集合を特徴付けるために用いられる統計量である。 PHD2の文脈では、標準偏差と同じです。 ある平均値を中心としたデータポイントの広がりを表すのに便利な量である。 ガイドの仕事に集中する場合、ガイド星が赤経と赤緯の軸上をどの程度移動しているかを知ることに興味があります。このようなガイド星の変位が連続する場合を考えてみましょう： 1.0, -1.2, 1.5, -1.3, 1.0 -1.6, 1.4, -2.1, 1.2, -2.4, 1.2, -2.1 -1.1, 2.1, 0, 2.4, -1.2, 1.6, -1.5, 1.3, -1.0, 1.2 -1.6, 1.2。ゼロ点付近でどれくらいの動きがあるのか、どのように評価すればいいのでしょうか。 単純なアプローチで、これらの ”たわみ”の平均を計算すると、結果はゼロになります。 この結果はゼロ！これでは何の意味もなく、明らかにゼロは良い特性ではありません。この結果の理由は、たまたま + 方向と - 方向の両方で同じ変位が得られたため、変位が互いに打ち消し合っているためです。 したがって、もう少し複雑な RMS (標準偏差) 計算を使用する理由は、変位の符号を除外することです。このシーケンスのRMS値は1.5であり、さらに多くのことを教えてくれます。 十分に長い期間（この例の25ポイントよりやや長い）にわたって、基礎となる数学は、偏差の68％が±1.5pxより小さく、偏差の95％が±2*RMS (3.0) 秒角以内に収まると予想されることを示しています。 明らかに、これはガイドの性能についてより多くのことを物語っており、PHD2の視覚化ツールでRMSが使用されている理由でもあります。
バックラッシュ
2つの軸を駆動するためにギアを使用するほとんどの望遠鏡マウントの典型的な欠点です（すべてのアマチュアマウントがギアを使用しているわけではありませんが、ほとんどはそうです）。 この現象は、2つの歯車が噛み合っている部分の緩みやたるみが原因です。 ある程度の緩みがないと、歯車は全く方向転換できず、単にロックしてしまいます。 このように、ギヤの噛み合わせに緩みがあると、方向転換をしたときに、駆動ギヤが噛み合わなくなる小さなデッドゾーンに一時的に押し込まれることになります。 このとき、駆動モーターは回り続けますが、マウント軸は動きません。 これは、モーターが十分に回転し、逆方向のギアが再び噛み合うまで続きます。高品質のギアードマウントは、バックラッシュが非常に小さく、通常はガイドに影響を与えないほど小さいです。 しかし、低価格のマウントではバックラッシュが大きく、方向転換をすると軸が目的の方向に動き出すまでに長い遅延が発生することがあります。 赤経では、ガイド速度が恒星1倍以下であれば、バックラッシュは問題になりません。 その場合、赤経のモーターはガイド中に方向を反転することがないので、ギアは常に噛み合っており、バックラッシュは見られません。しかし、赤緯の場合、星を追尾するために北や南に移動する命令が断続的に出される以外は、駆動モーターやギアは通常静止しているため、バックラッシュが問題になります。 赤緯の方向転換は、かなりの確率でバックラッシュの遅れを誘発します。 PHD2のガイドアシスタントはこれを測定することができ、サポートフォーラムではバックラッシュに関する議論をよく目にすることができます。 一般的に、バックラッシュは、赤緯軸の歯車列を再噛み合わせするか、その他の方法で改善するのが最も良い方法です。 マウントのファームウェアにあるバックラッシュ補正や修正設定は使用しないでください、ほぼ必然的に不安定なガイドをもたらすことになります。
周期的なエラー
ギヤ付きマウントのもう一つの典型的な特性で、今回は赤経にのみ影響します。 周期的な誤差は、通常、赤経を駆動するウォームの小さな不規則性によって引き起こされます。 ウォームが1周するたびに不規則な動きをするため、周期的な誤差が発生します（ウォーム周期）。 このような不規則な現象は、赤経の小さな追跡エラーとして、一貫して予測可能な頻度で現れます。 赤経の他の部分に欠陥がある場合、周期誤差はこれよりも複雑になることがありますが、原理は同じです。 撮影可能なマウントとして宣伝されているものは、ウォームがそのサイクルの様々なポイントに達したときに、積極的に補正を適用することでこれを修正する方法を備えているはずです。 この補正機構は "周期的エラー補正" と呼ばれ、通常PECと略されます。 PEC は通常、別のアプリケーション（例：PecPrep）を使用してマウントファームウェアにプログラムされます。 PE補正はマウントファームウェアによって積極的に適用されるため、PHD2ガイドの妨げになることはありません。 むしろ、PHD2が補正する必要のある可動域が小さくなるため、実質的な助けになります。
画像調整
画像処理システムやガイドシステムのかなり単純な特性ですが、ほとんどのユーザーが計算したいと思うものではありません。 これは、秒角/ピクセルの単位で表され、基本的には、空の角度距離（秒角）がカメラセンサー上の直線距離（ピクセル）にどのように変換されるかを表しています。 この概念をガイドに応用するために、ある程度の追跡エラーがある望遠鏡/マウントシステムを考えてみましょう。追跡エラーは、ポインティングに非常に小さな角度の動きを生じさせるため、秒角という単位で測定・表現されます。例えば、マウントの周期エラーが10秒角だとすると、ワーム周期でガイド星が10秒角分動いているように見えます。 しかし、カメラのセンサーにはどの程度の動きが映るのでしょうか。 これが、ガイドソフトの反応を左右するのです。 長焦点スコープでガイドを行う場合、各カメラピクセルは空の小さな角度距離を見ているため、画像調整は（逆に）小さくなります。 ある角度（秒角）のたわみは、センサー上で比較的大きな直線移動となります。同じガイドカメラを短焦点スコープで使用した場合、画像調整はより大きくなり、星の偏りが小さく見えます - 各ピクセルが空のより広い領域を見ているためです。 PHD2は、ガイドスコープの焦点距離とガイドカメラのピクセルサイズを正しく入力すれば、画像調整を行うことができます。 これがわかれば、ガイドグラフなどで表示されるガイド性能は、秒角という単位で表示することができるようになります。この単位は、ガイドシステムの実際の物理的な挙動を表すものであり、光学的な構成に依存しないため、ガイド性能の測定、改善、議論に使用することができます。
SNR
「信号対雑音比」の頭文字をとったものです。 これは、PHD2が使用する特殊な測定で、星が背景からどの程度識別できるかを判断するためのものです。測光で使用される信号対雑音比と似ていますが、同一ではありません。他の要因がない場合、ある星の重心位置を決定する精度は、その星のSNRに比例します。 しかし、これらの測定誤差は、シーイングやマウントの機械的な欠陥による追跡誤差に比べれば、通常、小さなものです。
飽和状態
ガイド星像の最も明るい部分が、ガイドカメラのセンサーの最大容量を超えたときに発生します。 このとき、センサーの最大値でピクセル値が切り取られるため、星形の中心部に鋭いピークがなくなります。 この場合、星形の頂点は平坦になり、星の位置の計算が劣化します。 これは、星のプロフィールツールを使って確認することができますので、可能な限りこの状況を回避するようにしましょう。
星の質量
PHD2 の内部指標で、ガイド星の全体的な明るさと見かけの大きさを示すものです。 雲や霧の通過など、星が暗くなる事象の大まかな指標となり、主に詳細設定ダイアログのガイドタブにある 「ガイド星の明るさ・サイズ検出」コントロールで使用されます。