<html>
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  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    <div class="moz-cite-prefix"><br>
      Hi Philip,<br>
      <br>
      Admittedly, the wave-particle duality of nature is a confusing
      matter!  All wave functions and (complex) transmission functions
      in the object plane and in diffraction plane (back-focal plane of
      the lens) are only probability functions. They only become real
      entities when they are measured in the image plane (the waves
      squared, are actually measured).  It is there where we introduce
      the counting of the arriving electrons (particles), a counting
      which is subject to Poisson statistics.   Thus Poisson statistics
      is NOT subject to the CTF. (See Alexis' post below)<br>
      <br>
      Cheers<br>
      <br>
      Marin<br>
      <br>
      ================================================<br>
      <br>
      <br>
      On 09/06/2017 10:32, Philip Koeck wrote:<br>
    </div>
    <blockquote type="cite"
      cite="mid:C8D24D7E19AEE543942A826EE910B1C2018104AA6A@KIMSX02.user.ki.se">
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      <div class="WordSection1">
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D">Hi again.<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US">Several
            people have pointed out that shot-noise is the main noise
            contribution and that it isn’t modulated by the CTF.<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US">I’m
            having a hard time understanding why it wouldn’t be
            modulated by the CTF.<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US">All
            shot noise that occurs before the imaging by the objective
            lens should somehow affect the exit wave, shouldn’t it?<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US">(I
            know I’m switching from a particle to a wave description
            here.)<br>
            Since the whole exit wave (signal and noise contributions)
            is multiplied by the same phase factor containing the<br>
            lens aberration function, the noise in it should be affected
            by the CTF just as much as the signal.<br>
            Now I’m thinking about shot noise produced mainly during
            elastic scattering in the specimen.<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US">I’m
            trying not to think of inelastic scattering to keep things
            simpler.<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US">All
            the best,<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US">Philip<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:#1F497D" lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
        <div>
          <div style="border:none;border-top:solid #B5C4DF
            1.0pt;padding:3.0pt 0cm 0cm 0cm">
            <p class="MsoNormal"><b><span
style="font-size:10.0pt;font-family:"Tahoma","sans-serif";color:windowtext;mso-fareast-language:SV">Från:</span></b><span
style="font-size:10.0pt;font-family:"Tahoma","sans-serif";color:windowtext;mso-fareast-language:SV">
                3dem [<a class="moz-txt-link-freetext" href="mailto:3dem-bounces@ncmir.ucsd.edu">mailto:3dem-bounces@ncmir.ucsd.edu</a>] <b>För </b>Alexis
                Rohou<br>
                <b>Skickat:</b> den 7 juni 2017 15:25<br>
                <b>Till:</b> <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:3dem@ncmir.ucsd.edu">3dem@ncmir.ucsd.edu</a><br>
                <b>Ämne:</b> Re: [3dem] [TEM] CTF and SNR<o:p></o:p></span></p>
          </div>
        </div>
        <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
        <p>Hi Philip,<o:p></o:p></p>
        <blockquote style="margin-top:5.0pt;margin-bottom:5.0pt">
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">I’ll assume most of
              the noise in an image of an ice-embedded bio-molecule is
              due to variations in the ice, so called structural noise.</span><o:p></o:p></p>
        </blockquote>
        <p class="MsoNormal">This is not a safe assumption. In fact most
          of the noise is shot noise, which is Poisson distributed (so,
          Gaussian for our total exposures), and not modulated by the
          CTF. Hence the CTF does modulate the SSNR.<o:p></o:p></p>
        <p>A few years ago, Joachim Frank and colleagues attempted a
          quantification of this and other sources of noise. You may
          find this a good read. They come up with a shot noise SNR of ~
          0.1, and a combined shot+structural noise SNR of ~1, if I read
          them correctly.<o:p></o:p></p>
        <p>Baxter, W. T., Grassucci, R. A., Gao, H., & Frank, J.
          (2009). Determination of signal-to-noise ratios and spectral
          SNRs in cryo-EM low-dose imaging of molecules. Journal of
          Structural Biology, 166(2), 126–32.
          <a href="https://doi.org/10.1016/j.jsb.2009.02.012"
            moz-do-not-send="true">https://doi.org/10.1016/j.jsb.2009.02.012</a><o:p></o:p></p>
        <p>Cheers,<br>
          Alexis<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
        <div>
          <p class="MsoNormal">On 06/07/2017 01:22 AM, Philip Koeck
            wrote:<o:p></o:p></p>
        </div>
        <blockquote style="margin-top:5.0pt;margin-bottom:5.0pt">
          <p class="MsoNormal">Hi.<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"> <o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">I’ve recently
              encountered a bit of a conundrum:</span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"> </span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">I’ll assume most of
              the noise in an image of an ice-embedded bio-molecule is
              due to variations in the ice, so called structural noise.</span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">The CTF describes the
              contrast transfer for both signal and noise in the same
              way.</span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">So, what is the point
              of changing the CTF by defocusing and/or using a phase
              plate.<br>
              The SNR should be unchanged.</span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"> </span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">I can think of one
              explanation: If the signal spectrum is very different from
              the noise spectrum one could chose a CTF that enhances the<br>
              resolution bands where the difference is big.</span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"> </span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">Else: Is there some
              other factor that affects visibility of the molecule than
              SNR?</span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"> </span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">All the best,</span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"> </span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">Philip</span><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><span
              style="font-size:12.0pt;font-family:"Times New
              Roman","serif";mso-fareast-language:SV"><br>
              <br>
              <br>
              <o:p></o:p></span></p>
          <pre>_______________________________________________<o:p></o:p></pre>
          <pre>3dem mailing list<o:p></o:p></pre>
          <pre><a href="mailto:3dem@ncmir.ucsd.edu" moz-do-not-send="true">3dem@ncmir.ucsd.edu</a><o:p></o:p></pre>
          <pre><a href="https://mail.ncmir.ucsd.edu/mailman/listinfo/3dem" moz-do-not-send="true">https://mail.ncmir.ucsd.edu/mailman/listinfo/3dem</a><o:p></o:p></pre>
        </blockquote>
        <p class="MsoNormal"><span
            style="font-size:12.0pt;font-family:"Times New
            Roman","serif";mso-fareast-language:SV"><o:p> </o:p></span></p>
      </div>
      <br>
      <fieldset class="mimeAttachmentHeader"></fieldset>
      <br>
      <pre wrap="">_______________________________________________
3dem mailing list
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:3dem@ncmir.ucsd.edu">3dem@ncmir.ucsd.edu</a>
<a class="moz-txt-link-freetext" href="https://mail.ncmir.ucsd.edu/mailman/listinfo/3dem">https://mail.ncmir.ucsd.edu/mailman/listinfo/3dem</a>
</pre>
    </blockquote>
    <p><br>
    </p>
    <pre class="moz-signature" cols="72">-- 
==============================================================

    Prof Dr Ir Marin van Heel

    Research Professor at:

    Laboratório Nacional de Nanotecnologia - LNNano
    CNPEM/ABTLuS, Campinas, Brazil
 
</pre>
  </body>
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