- tempat ngobrolin dunia pendidikan -

PENGOLAHAN CITRA

​

Condro Wibawa

PENGOLAHAN CITRA

​

Condro Wibawa

Pengolahan Citra

Day – 2

​

​

​

Citra Digital dan Representasi Citra

​

​

​

​

Capaian Pembelajaran :

1. Mahasiswa mengetahui dan mamahami konsep Citra Digital
2. Mahasiswa mengetahui dan memahami teknik sampling dan kuantisasi
3. Mahasiswa mengetahui dan memahami konsep representasi citra digital: pixel, resolusi, depth, dll
4. Mahasiswa mengetahui jenis-jenis citra digital

Masih ingat definisi Citra ?

​

Secara sains,

citra merupakan fungsi menerus (continue) dari intensitas cahaya pada bidang dwimatra.

Citra yang demikian kita sebut sebagai

citra kontinu

Atau

Citra yang bisa kita lihat di dunia nyata

​

Citra kontinu dihasilkan

dari sistem optik yang menerima sinyal analog,

Seperti : mata manusia, scanner, camera, dll

Selain Citra Kontinu,

Ada pula Citra Diskrit atau Citra Digital

​

Yaitu

Citra yang dihasilkan melalui

proses digitalisasi

baik dari citra kontinu maupun citra digital lainnya.

​

Contoh : citra hasil olahan komputer

​

* Komputer digital saat ini hanya mampu mengolah citra digital

Citra Kontinu

Sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa citra adalah

sebuah fungsi kontinu dari intensitas cahaya

pada bidang dwimatra.

​

Secara matematis, fungsi ini bisa ditulis :

f(x,y)

​

dimana,

dikarenakan intensitas cahaya

merupakan bentuk energi, maka nilainya adalah

0 – tak terhingga

​

Atau bisa ditulis

​

0 < f(x, y) < ~

Dimana,

nilai dari f(x,y) sendiri sebenarnya didapat dari

hasil kali antara :

1. Jumlah cahaya dari sumber nya, nilainya 0 - ~

simbol : i(x,y)

2. Derajat kemampuan obyek memantulkan cahaya (0 – 1)

simbol: r(x,y)

​

Sehingga,

f(x,y) = i(x,y) * r(x,y)

i(x,y) ~ Iluminan

​

Intensitas cahaya (Iluminan) ditentukan

oleh sumber cahaya.

​

Diukur dalam satuan Foot Candle (FC) atau Lux

(1 FC = 10,74 Lux)

​

Contoh-contoh nilai i(x, y):

1. pada hari cerah, matahari menghasilkan iluminasi i(x, y) sekitar 9000 foot candles,

2. pada hari mendung (berawan), matahari menghasilkan iluminasi i(x, y) sekitar 1000 foot candles,

3. pada malam bulan purnama, sinar bulan menghasilkan iluminasi i(x, y) sekitar 0.01 foot candle.

​

r(x,y) ~ derajat pantulan

​

​

Derajat pantulan ditentukan

oleh kemampuan benda memantulkan/menyerap cahaya.

​

Nilainya antara 0 sd 1

​

Contoh nilai r(x, y)

1. benda hitam mempunyai r(x, y) = 0.01,

2. dinding putih mempunyai r(x, y) = 0.8,

3. benda logam dari stainlessteel mempunyai r(x, y) = 0.65,

4. salju mempunyai r(x, y) = 0.93.

Citra Digital

adalah

Citra yang dihasilkan melalui proses digitalisasi citra kontinu ataupun citra digital lainnya.

​

Pada umumnya,

citra digital berukuran persegi panjang dengan

dimensi (tinggi/panjang x lebar)

​

Pada Citra Kontinu, citra ditentukan oleh Intensitas Cahaya (f)

​

Pada Citra Digital,

Intensitas f disebut derajat keabuan (grey level),

​

yang dalam hal ini

derajat keabuannya bergerak dari hitam ke putih,

​

sedangkan citranya disebut

citra hitam-putih (greyscale image)

atau

citra monokrom (monochrome image)

Derajat keabuan memiliki rentang nilai dari

l_min sampai l_max

​

atau

​

l_min < f < l_max

​

Selang antara (l_max, l_max) atau biasa ditulis (0, L)

disebut skala keabuan

​

0 mengindikasikan warna hitam,

Dan terus bergerak ke arah warna putih,

hingga nilai L yang berarti warna putih

Contoh,

citra hitam-putih dengan 256 level

artinya

mempunyai skala abu dari 0 sampai 255 atau [0, 255],

​

yang dalam hal ini

nilai intensitas 0 menyatakan hitam,

nilai intensitas 255 menyatakan putih,

dan nilai antara 0 sampai 255 menyatakan warna keabuan yang terletak antara hitam dan putih

0

255

100

200

Citra hitam-putih disebut juga citra satu kanal,

karena warnanya hanya ditentukan oleh

satu fungsi intensitas saja.

​

Citra berwarna (color images) dikenal dengan nama citra spektral,

karena warna pada citra disusun oleh tiga komponen warna

yang disebut komponen RGB (Red, Green, Blue).

​

Intensitas suatu titik pada citra berwarna

merupakan kombinasi dari tiga intensitas:

derajat keabuan merah (fmerah(x,y)), hijau (fhijau(x,y)),

dan biru (fbiru(x,y)).

Citra digital yang

tingginya N, lebarnya M, dan memiliki L derajat keabuan

​

dapat dianggap sebagai fungsi :

​

Citra digital yang berukuran

N x M

lazim dinyatakan dengan matriks yang

berukuran N baris dan M kolom

Masing-masing elemen pada citra digital

(berarti elemen matriks) disebut

image element atau picture element atau pixel atau pel.

​

​

Jadi,

citra yang berukuran

N x M

mempunyai N*M buah pixel

Contoh :

Citra grayscale berukuran 256 x 256 pixel,

Bisa direpresentasikan dengan matriks yang terdiri dari

256 baris (0 - 255), 256 kolom (0 - 255) ,

dan derajat keabuan 256 (0-255)

Proses Digitalisasi Citra

proses mengubah

citra kontinu menjadi citra digital (diskrit)

proses digitalisasi citra ada dua langkah:

​

1. Digitalisasi spasial (x, y),

sering disebut sebagai penerokan (sampling).

2. Digitalisasi intensitas f(x, y),

sering disebut sebagai kuantisasi.

Proses Digitalisasi Citra

PENEROKAN / SAMPLING

Citra kontinu diterok pada

grid-grid yang berbentuk bujursangkar/persegi panjang

​

Tiap grid ini yang disebut sebagai pixel (unit terkecil dari sebuah citra)

Contoh :

Citra biner yang hanya mempunyai 2 derajat keabuan : 0 (hitam) dan 1 (putih).

​

Citra berukuran 10 x 10 inchi

dinyatakan dalam matriks yang berukuran 5 pixel x 4 pixel.

Sehingga, tiap pixel lebarnya 2.5 inchi dan tingginya 2 inchi.

​

Tiap pixel/grid akan diisi dengan sebuah nilai.�Jika warna nya hitam nilainya 0, jika putih nilainya 1

Pembagian gambar menjadi ukuran tertentu menentukan

Resolusi

sebuah gambar.

​

Semakin tinggi resolusi,

maka,

• Semakin kecil grid/pixel
• Semakin banyak jumlah grid/pixel
• Semakin rapat/halus gambar yang ditampilkan

Proses Digitalisasi Citra

KUANTISASI

proses kuantisasi

membagi skala keabuan (0, L) menjadi G buah level

yang dinyatakan dengan suatu harga bilangan bulat (integer),

​

biasanya G diambil perpangkatan dari 2,

​

G = 2^m

​

yang dalam hal ini,

G : derajat keabuan

m : bilangan bulat positif

Jumlah bit yang dibutuhkan untuk mereprentasikan nilai keabuan pixel

disebut kedalaman pixel (pixel depth).

​

Jadi, citra dengan kedalaman 8 bit

disebut juga citra 8-bit (atau citra 256 warna)

​

Pada kebanyakan aplikasi,

citra hitam-putih dikuantisasi pada 256 level dan membutuhkan 1 byte (8 bit)

untuk representasi setiap pixel-nya (G = 256 = 2⁸ )

Besarnya derajat keabuan yang digunakan

menentukan resolusi kecerahan

dari gambar yang diperoleh.

​

Sebagai contoh,

jika digunakan 3 bit, maka jumlah derajat keabuan adalah 8,

jika digunakan 4 bit, maka jumlah derajat keabuan adalah 16.

​

Semakin banyak jumlah derajat keabuan,

semakin bagus gambar yang diperoleh

Penyimpanan citra digital gray (keabuan) yang diterok

menjadi N x M buah pixel

dan dikuantisasi menjadi G = 2^m

​

membutuhkan memori sebanyak

b = N x M x m bit

Sebagai contoh,

menyimpan citra Lena yang berukuran dengan

512 x 512 pixel

dengan derajat keabuan 256 (8-bit),

​

membutuhkan memori sebesar

512 x 512 x 8 bit = 2.097.152 bit

atau

262.144 byte

atau

256 KB

Secara keseluruhan,

Dalam citra digital,

resolusi gambar ditentukan oleh jumlah N dan M (pixel)

Sedangkan kualitas gambar ditentukan oleh m (derajat keabuan)

Jenis-jenis Citra

​

24-Bit Color Image