ctfDisplay
ctfDisplay is one of Integration Tools(Integration Commands) for setting CTF Parameters (e.g. Defocus). There is the command that determines CTF Parameters automatically. But, In the case of low contrast or low SN-Ratio(e.g. using cryo-EM data), or checking automatically determined data as defocus, use it.
List of option
Main option
| Option | Essential/Optional | Description | Default |
|---|---|---|---|
| -i | Optional | Input: mrcImage(FFT) | NULL |
| -o | Optional | Input and Output: ASCII(CTF Information) | stdout |
| -Rmax | Optional | Rmax: [A-1] | 0.2 |
| -Imax | Optional | Intensity max | 0.2 |
| -Imin | Optional | Intensity min | 0.2 |
| -AutoRange | Optional | ||
| -Log | Optional | Log of Intensity | |
| -c | Optional | ConfigurationFile | NULL |
| -m | Optional | Mode | 0 |
| -h | Optional | Help |
-m details
| Value | Description |
|---|---|
| 0 |
Execution example
Here, Here, determine CTF Parameters by using provided data and ctfDisplay. First, execute most simple way. Beforehand, get Media:example.fft by Fourier Transformation of Media:example.mrc by mrcImageFFT.
Then, determinate Parameters(e.g. Defocus) by using ctfDisplay.
$ mrcImageFFT -i example.mrc -o example.fft $ ctfDisplay -i example.fft -o example.ctfinfo
Determined CTF Parameters are stored in example.ctfinfo file. Next, perform CTF Correction by using this file.
The following shows how to use the ctfDisplay. Download the data at here.
$ ctfDisplay -i example.fft -o example.ctfinfo
It can execute by the above command. .ctfinfoのファイルは、指定されない場合も自動的に設定され、存在している場合には、そのデータを読み込んできます。その結果、下記のようなウィンドウが開きます。 center|512px
この中で、左側の画面がフーリエ変換したスペクトラムを、まん中が、そのスペクトラムを角度方向に平均したもの、右がCTFのための各種パラメータになっています。
下記の手順で、ＣＴＦ関数を見積もります。
１．スペクトラムがでるようにImin/Imaxを調整します。Logのボタンをおしたほうが見つかりやすいことが多いです。よくわからなかったら、Imin=0.00001, Imax=100000 とし、Logボタンを押せば、どこかに青色のスペクトラムが現れると思います。あとは、そのスペクトラムの範囲をよく見て設定して下さい。最初から分かっているときには、起動時に
$ ctfDisplay -i example.fft -o example.ctfinfo -Imin 0.01 -Imax 100 -Log
とし、最大値と最小値を設定すれば最初から直視することができます。
２．同様に自分が見たい範囲で、Rmax[/A]を設定して下さい。Rmax=0.1が1nm, Rmax=0.5が2A, Rmax=1が1Aを示しています。Rminはあまり変更する必要はありません。
３．次に、ノイズのレベルを合わせます。この操作は、ＣＴＦ補正そのものには通常は関係しませんが、ＣＴＦを決定する際に便利です。合わせるためのパラメータは、Inoise、MTF0もしくは、MTF1です。CCDやフィルムなどメディアに応じて、MTFの形がe指数関数型かローレンツ型を選択することができます。MTF0が指数関数型のパラメータ、MTF1がローレンツ型のパラメータです。
４．シグナルのレベルを合わせます。まずは、Inoiseと同じ値をIsignalに設定して下さい。
５．ＣＴＦのパラメータを設定します。画面右下にあります。
５−１：kV: 加速電圧[kV]の設定
５−２： Cs/Cc: 球面収差係数 Cs[mm], 色収差係数 Cc[mm]の設定
５−３：Ai: 照射半角であるAi[mrad]の設定(LaB6で0.15-0.45程度、サーマルフィールドでは0.03-0.05程度、コールドフィールドでは0.02-0.04程度が目安です。条件によって異なります。）
この値に関しては、最終的にフィッティングするとシグナルがよく説明出来ます。撮影条件によって同じ電子銃でも変わります。撮影条件を考える上で重要なパラメータの一つです。
５−４：nDivision: 分割数の設定：通常は変更する必要はありません。どうしてもＳＮが悪いときにこの値を下げてみて下さい。
６．デフォーカスを決定していきます。
６−１ トーンリングが楕円になっている場合には、楕円の長軸と短軸にそれぞれ０軸、１軸のそれぞれが合うように、AxisFor0の角度を設定して下さい。長軸と短軸はどちらが０軸でも問題ありません。うまく軸があった時が、一番シグナル（青い線）の凹凸がはっきりします。
６−２ 窪み（トーンリング）の所に、ＣＴＦ関数（赤い線）の谷がくるようにデフォーカスの値をdefocus0/defocus1のそれぞれを変更して下さい。縦線がトーンリングの位置を表します。
６−３ Isignal/Ai/defocusをうまく合わせると第一トーンリングの所の形がよく説明できます。
全体がうまく設定できると、下記のようになります。 center|840px
７．Saveボタンを押して保存します。
８．終了は、ウィンドウを閉じる、qのキーを押す、saveAndExit, Exitのボタンを押すのいずれかで実行できます。
