「ctfDisplay」の版間の差分
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== 利用方法例 == | == 利用方法例 == | ||
ここでは、配付したデータを利用してＣＴＦパラメータを、[[ctfDisplay]]を用いて決定してみましょう。 | ここでは、配付したデータを利用してＣＴＦパラメータを、[[ctfDisplay]]を用いて決定してみましょう。 | ||
| − | まず、一番単純な方法を実行してみましょう。最初に画像ファイル[[メディア:example.mrc]]を[[mrcImageFFT]]を用いてフーリエ変換し、[[メディア:example.fft]]を得ます。 | + | まず、一番単純な方法を実行してみましょう。最初に画像ファイル[[メディア:example.mrc]]を[[mrcImageFFT]]を用いてフーリエ変換し、[[メディア:example.fft]]を得ます。<br> |
| + | 操作動画: [[:Media:ctfDisplay-1.mov|(.mov)]] [[:Media:ctfDisplay-1.mp4|(.mp4)]] | ||
その後、[[ctfDisplay]]を使って、デフォーカス値などを決定します。 | その後、[[ctfDisplay]]を使って、デフォーカス値などを決定します。 | ||
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[[ファイル:ctfDisplay-startup.png|center|512px]] | [[ファイル:ctfDisplay-startup.png|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。パラメータの左側の数値が実際の値、右側はボタン操作での増分値です。 | |
下記の手順で、ＣＴＦ関数を見積もります。 | 下記の手順で、ＣＴＦ関数を見積もります。 | ||
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$ ctfDisplay -i example.fft -o example.ctfinfo -Imin 0.01 -Imax 100 -Log | $ 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。 | + | 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。<br> |
| + | 操作動画: [[:Media:ctfDisplay-0.mov|(.mov)]] [[:Media:ctfDisplay-0.mp4|(.mp4)]]<br> | ||
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| − | 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。 | + | 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。<br> |
| + | 操作動画: [[:Media:ctfDisplay-2.mov|(.mov)]] [[:Media:ctfDisplay-2.mp4|(.mp4)]]<br> | ||
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| − | + | 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。<br> | |
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| − | 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。 | + | 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。<br> |
| + | 操作動画(3, 4): [[:Media:ctfDisplay-3.mov|(.mov)]] [[:Media:ctfDisplay-3.mp4|(.mp4)]]<br> | ||
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５．ＣＴＦのパラメータを設定します。画面右下にあります。 | ５．ＣＴＦのパラメータを設定します。画面右下にあります。 | ||
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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。 | 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。 | + | 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。<br> |
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６．デフォーカスを決定していきます。 | ６．デフォーカスを決定していきます。 | ||
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全体がうまく設定できると、下記のようになります。 | 全体がうまく設定できると、下記のようになります。 | ||
| − | [[ファイル:ctfDisplay-example.png|center|840px]] | + | [[ファイル:ctfDisplay-example.png|center|840px]]<br> |
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| + | ７．Saveボタンを押して保存します。([[Media:Outdata-ctfDisplay.ctfinfo.zip|出力されたCTF情報ファイル]])<br> | ||
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| − | + | 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。<br> | |
| − | + | 操作動画(5 ~ 8): [[:Media:ctfDisplay-4.mov|(.mov)]] [[:Media:ctfDisplay-4.mp4|(.mp4)]]<br> | |
| − | 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。 | + | <br> |
2015年1月24日 (土) 09:06時点における最新版
ctfDisplayは、デフォーカスなどのCTFパラメータを設定するためのIntegration Tools（統合コマンド）の一つです。自動的にCTFパラメータを決定するコマンドもありますが、cryo-EMのデータなどで、コントラストが低い場合、SN比が悪い場合、また、自動決定したデフォーカス量等を確認する意味で利用されます。
オプション一覧
メインオプション
| オプション | 必須項目/選択項目 | 説明 | デフォルト |
|---|---|---|---|
| -i | 選択 | 入力ファイル: mrcImage(FFT) | NULL |
| -o | 選択 | 入出力ファイル: ASCII(CTF情報) | stdout |
| -Rmax | 選択 | Rmax: [A-1] | 0.2 |
| -Imax | 選択 | 強度の最大値 | 0.2 |
| -Imin | 選択 | 強度の最小値 | 0.2 |
| -AutoRange | 選択 | ||
| -Log | 選択 | 強度のログ | |
| -c | 選択 | コンフィグファイル設定 | NULL |
| -m | 選択 | モードを設定 | 0 |
| -h | 選択 | ヘルプを表示 |
モードの詳細
| モード | 説明 |
|---|---|
| 0 |
特殊ファイル
-o で指定されたファイルもしくは、.ctfinfoが末尾にあるファイルがあると、そのファイルを読み込んできます。 そのファイルが存在しない場合、./.DefCTFInfo があると、そのファイルをデフォールト値として読み込んできます。
利用方法例
ここでは、配付したデータを利用してＣＴＦパラメータを、ctfDisplayを用いて決定してみましょう。
まず、一番単純な方法を実行してみましょう。最初に画像ファイルメディア:example.mrcをmrcImageFFTを用いてフーリエ変換し、メディア:example.fftを得ます。
操作動画: (.mov) (.mp4)
その後、ctfDisplayを使って、デフォーカス値などを決定します。
$ mrcImageFFT -i example.mrc -o example.fft $ ctfDisplay -i example.fft -o example.ctfinfo
決定したＣＴＦのパラメータは、example.ctfinfoというファイルの中に格納されています。 このファイルを使って、次にＣＴＦの補正を行うことになります。
以下に、このctfDisplayの簡単な使い方を示します。 データはこちらからダウンロードしてみて下さい。
$ ctfDisplay -i example.fft -o example.ctfinfo
とすると実行することが出来ます。.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。
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。パラメータの左側の数値が実際の値、右側はボタン操作での増分値です。
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。
操作動画: (.mov) (.mp4)
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。
操作動画: (.mov) (.mp4)
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。
操作動画(3, 4): (.mov) (.mp4)
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。
７．Saveボタンを押して保存します。(出力されたCTF情報ファイル)
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。
操作動画(5 ~ 8): (.mov) (.mp4)
