學術干貨 | TEM好基友— Digital Micrograph功能及使用教程（最后有彩蛋呦）

Balance Song 7年前 (2016-06-07) 67648瀏覽

你是否還在為看到.dm3格式文件而發愁？！

你是否還在為TEM圖像而不知所措？！

那么請搬好小板凳，聽老司機為你一一道來~~

請自帶干糧，因為真的很長~，很長~

在電子顯微學界 Gatan DigitalMicrograph (DM)是一個為人皆知的軟件。 DM 具有采集 圖像，圖像處理和分析，數據管理和報告打印等多種功能。希望以此能夠將大家帶進門，以便日后自學提高對DM軟件的理解和操作使用能力。從而更好地滿足大家在數字電子顯微學方面的需求。

DigitalMicrograph 工作環境界面

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(DM Menu) 菜單（黑框）：多種操作指令按照其功能分類。

(DM Tool) 工具（紅框）：這些可移動窗口包括標準工具以及多種與被顯示圖像有關的信息。

(Image) 圖像（藍框）： 圖像在 DM 軟件里被顯示的位置。

(Results) 結果（黃框）： 這個文字窗口包含 DM 軟件在運行中的一些輸出信息。比如圖像分 析和測量的結果。窗口里面的文字可以被拷貝或以文件格式存儲。

(Save) 存儲（紫框）：顯示一些信息以及快速存儲、打印、設置等。

當然，大家可以根據自己的習慣任意拖動工具欄快捷方式的位置來進行調整。

當不小心刪除了快捷工具時，可以點擊菜單欄中的Window，在下拉菜單中選擇Basic Tools，然后點擊Show All 即可。

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同理，適用于顯示 Results 等功能的復位。

1. ?圖像的亮度與襯度

?　　圖像亮度與襯度的調節是保證圖像質量的重要一環。簡言之，圖像亮度與襯度的調節實際上就是改變上述圖像與顯示器的相互關系。 DM 可以很容易地對圖像的亮度和襯度進行調節。為了更好地說明 DM 調節亮度和襯度的原理，我們首先講解一下計 算機屏幕顯示的原理。一般來講，屏幕顯示器的灰度為8位（黑白）24位（彩色）。Gatan 數碼相機最低是12位（最高16位）。一個12 位的數字圖像含有 4096 個強度 值。屏幕顯示器的灰度分辨率為 256（8位）。因為圖像的強度分辨率大于顯示器的灰 度級別，所以我們必須首先確定怎樣使用有限的顯示器灰度來顯示圖像中更高數目的強度。換句話說，我們可以在圖像中任選兩個強度值，指定較低的強度為屏幕顯示器。

操作步驟：

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我們可以通過快捷工具欄中的 Display Control 使用亮度和襯度劃尺來優化圖像的顯示。

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小技巧：雙擊”Contrast”或”Brightness”或“Gamma”文字（下圖紅色框中）可以復原亮度或襯度的初值。

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強度直方圖”Histogram”窗口（如左），用鼠標選擇位于右邊的強度峰（點擊峰的 左端，按下鼠標并拖至峰的右端）。這個操作改變了上面提到的圖像與顯示器之間的 相互關系。從而改變了圖像的顯示。

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小技巧：雙擊直方圖窗口下端的灰度橫帶（下圖紅框中）可以復原直方圖的初始顯示值。

強度直方圖窗口中的曲線稱為“襯度變換曲線”（它就是我們上面提到的圖像與顯示 器之間的強度對應關系）。在線性模式里，它是一條直線。在”gamma”顯示模式中， 它變為非線性關系。此外通過選擇 Image Display（也可以通過快捷鍵Ctrl+D），也可以把線性模式變為非線性。

操作步驟如下：

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在圖像顯示的對話窗口中，用鼠標點擊襯度(Contrast)。然后在其右面的模式 (Mode)選擇項中，選取均勻化(Equalized)。最后點擊 OK 退出。用劃尺調節亮度或襯度，并觀察圖像的變化。此時強度直方圖中的曲線已經不再是直線了。現在我們再回到原先的線性模式(Image Display, 選擇 Linear mode). 在考察(survey)設定選擇中，練習選擇 cross-wire。用鼠標選擇自動考察(AutoSurvey)。然后用鼠標點擊 存儲鍵(Save Defaults)。點擊 OK。

2．彩色顯示（偽色）

一般來說，電子顯微鏡圖像應該用黑白模式顯示。但有的時候有必要用偽彩來特別突 出圖像中的某些細節，或者增加一些顯示的特殊效果。在用偽彩顯示時，屏幕顯示器 的 256 個灰度（ 8 數位）同一個彩色配置表建立一一對應關系，從而將一幅黑白圖像 轉換成彩色圖像。

操作步驟如下：

在 Object 菜單下，選擇 Image Display（也可以通過快捷鍵Ctrl+D） 在左面直框內（下圖）Display下，選擇彩色(Color)。在彩色配置表(Color Table)下，選擇彩虹(Rainbow)，點擊 OK 退出。此時圖像在偽彩模式下顯示。下圖中的彩色方塊矩陣就是上面所說的黑白-彩色配置表。 用亮度或襯度劃尺來改變圖像的顯示效果。

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再回到圖像顯示(Image Displa).選擇彩色(Color)。在彩色配置表(Color Table)下，選 擇溫度(Temperature)，點擊 OK 退出。注意現在的彩色方塊矩陣（黑白-彩色配置表） 已經變了。點擊 OK 退出。

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3．圖像注釋

圖像注釋通常包括在圖像中加入一些文字說明， 箭頭標記，和其他幾何圖形(例如， 長方或圓形等等)。 DM 軟件里有很多這方面的功能可供大家選用。圖像注釋使用的工具可以在標準工具盤（Standard Tool通常位于 DM 軟件窗口的左上角）上面找到。（下圖紅框內）

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文字加入

首先用鼠標點擊“文字注釋”圖標（上圖中 A 圖標）。然后點擊圖像中的任何一點， 此時出現一條豎直短線，鍵入所需要的文字。再用鼠標點擊圖像中的一點即可終止文字輸入模式(豎直短線消失)。用鼠標點擊剛剛輸入的文字，按下并移動鼠標即可改變文字在圖像中的位置。

改變字形　 ?用鼠標點擊選擇圖像中的文字（文字塊的四角變為綠色）。然后在物體（Object）菜單下，選擇字形(Text Font)。

改變字體大小　 同上。在物體（Object）菜單下，選擇字體大小(Text Size)。 改變字體類型 同上。在物體（Object）菜單下，選擇字體類型(Text Style)。

改變字體背景?　同上。在物體（Object）菜單下，選擇字體背景(Background)。

畫線段和箭頭?　用鼠標點擊“線段”圖標（文字圖標右側）。選擇圖像中的任何一點，按下并移動鼠 標即可任意在圖像中畫線。 釋放鼠標，即終止畫線模式。在畫線時，同時按下鍵盤上的移動鍵 “Shift”，可以把直線的方向限制在 0, 45, 和 90 度。在畫線時，如果同時按下鍵盤上的“Alt”鍵 , 可以把直線變成單箭頭線。如果同時按下鍵盤上的控制“Cltr”鍵, 直線變成雙箭頭線。

畫矩形或方形

用鼠標點擊“方形”圖標。選擇圖像中的任何一點，按下并移動鼠標即可在圖像中畫 出任意的矩形。 釋放鼠標，即終止模式。 在畫矩形時，如果同時按下鍵盤上的移動鍵 “Shift”，矩形變為正方形。

改變矩形或方形的類型

同上，首先用鼠標單擊圖像中矩形的任何一個邊（此時圖形的四個端點變為綠色）。 在物體（Object）菜單下，選擇背景(Object -> Background)。DM 軟件里一共有四種不 同的背景可供選擇。

畫橢圓形或園形

用鼠標點擊“園形”圖標。選擇圖像中的任何一點為橢圓或圓的中心，按下并移動鼠 標即可在圖像中畫出任意的橢圓圖形。 釋放鼠標，即終止模式。 在畫橢圓時，如果同時按下鍵盤上的移動鍵 “Shift”，橢圓變為園形。 改變橢圓的類型 類似直線和方形，先用鼠標點擊圖像中的橢圓或園形（此時在圖形的四周出現四個綠 色端點）。在物體（ Object）菜單下，選擇背景(Object -> Background)。

4．注釋物體的規則排列

圖像中的各種注釋物體（例如文字，或幾何圖形，例如線段，方形，園形，等等）， 經常有必要將它們做有規則的排列。 在DM軟件中可以將這些注釋物體按水平中心 線，豎直中心線，或中心點排列。

操作步驟如下：

用鼠標選擇所有的注釋物體（按下鼠標畫一個虛設的方形區來包圍所有的注釋物體， 或按下移動鍵“ Shift”, 用鼠標點擊來選擇每個注釋物體）。被選擇后的注釋物體，端 點變為綠色。在物體（Object）菜單下，選擇排列(Object -> Align)的類型。

5．注釋物體合并

如果圖像中有很多的注釋物體，在規則排列做完后，為了便于保持它們之間的排列關 系，最好將這些注釋物體合并變成一個綜合注釋物體。反過來也可以把一個綜合注釋 物體拆成許多原始的注釋物體。用鼠標選擇所有的注釋物體，在物體（Object）菜單下，選擇合并(Object -> Group)。

6．圖像剪裁

在 DM 軟件中可以非常容易地把圖像中的重要部分剪裁出來，并在一個新的圖像窗口中顯示。 具體步驟如下： 在計算機桌面的文件夾(Gatan School)里，打開任何一張圖像。 使用“矩形區域選擇工具” (ROI 工具塊中的虛線矩形圖標，見下圖) 在圖像中選擇要 裁剪的區域 (在預選區域的左上角點擊并按下鼠標。移動鼠標至區域的右下角。釋放 鼠標。此時，選擇的區域被一個虛線矩形框標出。 同時按下鍵盤上的 “Ctrl” 和字母 C 鍵。拷貝選擇區域。

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７.　圖像顯示的坐標系 ??

數字圖像的基本單元叫做像素。圖像中每一點和該點上的強度由像素坐標(x,y) 以及強 度值 I(x,y) 來表示。在 DM 軟件中，如果鼠標在被顯示的圖像內移動時，鼠標所在的 像素位置(x,y) 以及該點的強度值 I(x,y) 可以很容易地在”圖像狀態” (Image Status)窗口中讀出(見下圖)。

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８.圖像的儲存格式

DM 軟件支持多種標準圖像儲存格式。如果沒有做特別設定，圖像的默認儲存格式為 Gatan 特殊格式（.dm3）。與其它格式不同之處在于用 Gatan特殊格式存儲的圖像只能用 DM 軟件打開。其他的標準商用軟件(比如，Photoshop) 不能直接閱讀 Gatan 特殊存儲格式。所以打不開用 Gatan 特殊格式存儲的圖像。如果大家需要使用其它的格式來存儲圖像時，比如， TIFF 或 JPEG, 需要特別加以注意。

以上就是DigitalMicrograph的入門是用方法，歡迎大家多多學習多多交流，讓我們的實驗技能更進一步！

等等，說好的彩蛋呢？~

Dangdangdangdang~

附上DigitalMicrograph下載鏈接一枚，喜歡盡管拿去~

鏈接：http://pan.baidu.com/s/1pLrLcQR 密碼：j4lc

（文中圖片請勿引為他用，如需引用請注明來自材料人）

本文由材料人編輯部學術干貨組 大宋 供稿，材料牛編輯整理。

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