Sistem Perekaman Citra (edited).docx

Koordinat Piksel = koordinat tampilan di layar

Sistem Perekaman Citra

monitor

•

Citra yang diperoleh tergantung :

-

karakteristik dari obyek yang direkam

-

kondisi variabel dari sistem perekaman

•

Citra

merupakan

gambaran

tentang

karakteristik suatu obyek menurut kondisi variabel tertentu Contoh :

-

Bandingkan hasil foto manusia dengan kamera / sensor optik dan dengan sensor sinar X

Koordinat Matriks (y=baris, x=kolom)

(kondisi variabel sistem berbeda) .

-

Bandingkan hasil foto pemandangan di tepi laut dan di daerah pegunungan (karakteristik obyek berbeda) . Sensor Pasif

•

Sistem sensor yang merekam data obyek tanpa mengirimkan energi, sumber energi bisa dalam bentuk sinar matahari, sinar lampu, dsb

•

Contoh: sensor optik dari kamera foto, sensor

FORMAT CITRA DIGITAL

optik pada sistem inderaja. Sensor Aktif

•

Sistem sensor yang merekam data obyek

Citra digital merupakan fungsi intensitas cahaya f(x,y),

mengirimkan dan menerima pantulan dari

dimana harga x dan y merupakan koordinat spasial dan

energi yang dikirim ke arah obyek, energi

harga fungsi tersebut pada setiap titik (x,y) merupakan

yang dikirim bisa berupa gelombang pendek,

tingkat kecemerlangan citra pada titik tersebut.

sinar X, dsb

•

Citra Digital

Citra digital adalah citra f(x,y) dimana dilakukan

Contoh: sensor Rontgen untuk foto thorax,

diskritisasi koordinat spasial (sampling) dan diskritisasi

sensor gelombang pendek pada sistem radar,

tingkat kecemerlangannya/keabuan (kwantisasi).

sensor ultrasound pada sistem USG. MACAM KOORDINAT SISTEM

Citra digital merupakan suatu matriks dimana indeks baris dan kolomnya menyatakan suatu titik pada citra tersebut dan elemen matriksnya (yang disebut sebagai

Koordinat Cartesian

elemen gambar / piksel / pixel / picture element / pels) menyatakan tingkat keabuan pada titik tersebut Citra digital dinyatakan dengan matriks berukuran N x M (baris/tinggi = N, kolom/lebar = M) . N = jumlah baris M = jumlah kolom L = maksimal warna intensitas (derajat keabuan / gray level)

⎡ f (0,0)

Resolusi kecemerlangan (intensitas / brightness) = halus

⎢f

/ kasarnya pembagian tingkat kecemerlangan.

(1,0)

Transformasi data analog yang bersifat kontinue ke

f (x, y) ≈⎢

daerah intensitas diskrit disebut kuantisasi. Bila

⎢⎢ : ⎣f

intensitas piksel berkisar antara 0 dan 255  resolusi

(N −1,0)

kecemerlangan citra adalah 256

0 ≤ y ≤ N–1 Bagaimana sebuah citra direpresentasikan dalam file

0 ≤ x ≤ M–1

?

0 ≤ f(x,y) ≤ L – 1

Pertama-tama seperti halnya jika kita ingin melukis sebuah gambar, kita harus memiliki palet dan kanvas. Palet = kumpulan warna yang dapat membentuk citra, sama halnya seperti kita hendak melukis dengan cat warna, kita memiliki palet yang bisa kita isikan berbagai warna cat air Setiap warna yang berbeda dalam palet tersebut kita beri

f(0,1)f

...

f(0,M−1)⎤

f (N−1,M − 1) ⎥

(1,1) f

...

f(1,M−1) ⎥

⎥

nomor (berupa angka) Contoh untuk citra monokrom (warnanya hanya putihabu abu-hitam), berarti kita memiliki palet sbb :

⎥

(N−1,1) : ... :

isi/data citra digital sebenarnya f(3,2) = 1  berdasarkan koordinat piksel ⎥ di layar

Setelah itu kita dapat menggambar menggunakan warnawarna dalam palet tersebut di atas sebuah kanvas. Format Citra

Sebuah kanvas dapat kita anggap sebagai sebuah matriks

Citra digital biasanya berbentuk persegi panjang, secara

dimana setiap elemen dari matriks tersebut bisa kita

visualisasi dimensi ukurannya dinyatakan sebagai

isikan dengan salah satu warna dari palet.

lebar x tinggi - Ukurannya dinyatakan dalam titik atau piksel (pixel=picture element) - Ukurannya dapat pula dinyatakan dalam satuan panjang (mm atau inci = inch) - Resolusi = banyaknya titik untuk setiap satuan panjang

Informasi tentang palet (korespondensi antara warna dengan angka) disimpan dalam komputer (program pembuka citra seperti Paint, Photoshop, dll) sehingga sebuah file citra dalam komputer hanya perlu menyimpan

angka-angka

yang

merepresentasikan

sebuah warna.

(dot per inch). Makin besar resolusi makin banyak titik yang terkandung dalam citra, sehingga menjadi lebih halus dalam visualisasinya. Resolusi Citra =

resolusi spasial dan resolusi kecemerlangan,

berpengaruh pada besarnya informasi citra yang hilang. Resolusi spasial = halus / kasarnya pembagian kisi-kisi baris dan kolom. Transformasi citra kontinue ke citra digital disebut digitalisasi (sampling). Misal hasil digitalisasi dengan jumlah baris 256 dan jumlah kolom 256  resolusi spasial

256 x 256.

Sebuah citra direpresentasikan dalam sebuah matriks yang berisi angka-angka.

Jika kita menyimpan gambar kucing tadi ke dalam sebuah file (kucing.bmp), maka yang disimpan dalam

•

file tersebut adalah angka-angka yang diperoleh dari

Setiap titik (pixel) dalam citra bernilai 0 atau 1. Warna hitam = 0, putih = 1.

matriks kanvas. Catatan : Model citra cahaya = ada cahaya (=1) maka warna putih Model citra cahaya = tidak ada cahaya (=0) maka warna hitam

Model citra tinta / cat = ada cat (=1) maka warna hitam Model citra tinta / cat = tidak ada cat (=0) maka warna putih Untuk Windows Bitmap Files (.bmp) - Header berisi informasi jumlah baris dan kolom dalam

Setiap titik membutuhkan media penyimpanan 1 bit Contoh =

citra, informasi palet, dll - Header langsung diikuti dengan angka-angka dalam

Citra Biner (hitam = 0, putih = 1)

matriks, disusun perbaris - Baris pertama langsung diikuti baris kedua, dst

= 11011011 = 11011011

- Bagaimana mengetahui awal suatu baris? (misal untuk

= 11000011

membedakan citra berukuran 100x200 dengan 200x100) 

= 11011011

lihat informasi jumlah baris dan jumlah kolom di

= 11011011

header. Header

Baris 1

…..

Baris terakhir

Ada bermacam format representasi citra dalam file, seperti bmp, gif, tif, jpg, dan sebagainya. •

Format BMP merupakan format yang kurang

efisien, karena semua informasi angka dalam baris disimpan semua. Misalkan ukuran header adalah H byte, ukuran citra 100x100 byte monokrom, maka ukuran file bmp tersebut adalah : H + data citra = H + 10000 Byte •

Bagian data citra (10000 byte) sebenarnya bisa

dikompresi agar ukuran file tidak terlalu besar. Salah satu cara kompresi adalah dengan terlebih dahulu mentransformasikan citra ke ruang yang berbeda (contoh: format file JPEG). Topik ini lebih lanjut akan

B. CITRA SKALA KEABUAN •

Citra skala keabuan mempunyai kemungkinan

warna antara hitam (minimal) dan putih (maksimal) •

Jumlah maksimum warna sesuai dengan bit penyimpanan yang digunakan.

Contoh : skala keabuan 4 bit 4

jumlah

kemungkinan 2 = 16 warna kemungkinan warna 0 (min) sampai 15 (max) skala keabuan 8 bit 8

jumlah

kemungkinan 2 = 256 warna kemungkinan warna 0(min)sampai 255 (max)

dibahas tersendiri. •

Contoh :

Suatu citra format BMP 8 bit berukuran 200 x 100 maka memori yang dibutuhkan untuk menyimpan data citra tersebut (tanpa header) sebesar : Memori = 200 x 100 x 8 bit = 160000 bit = 20000 byte = 19,5 KB Macam/ Type Citra Berdasarkan Format Penyimpanan Nilai Warnanya A. CITRA BINER

Skala keabuan 4 bit (hitam = 0, putih = 15)

C. CITRA WARNA (TRUE COLOR)

Citra cat menggunakan warna dasar CMY = Cyan

•

Magenta Yellow

Setiap titik (pixel) pada citra warna mewakili

warna yang merupakan kombinasi dari tiga warna dasar

Dalam matakuliah ini kita menggunakan standar warna

yaitu merah hijau biru  citra RGB (Red Green Blue)

dasar cahaya (RGB).

•

Setiap warna dasar mempunyai intensitas

sendiri dengan nilai maksimum 255 (8 bit) . Red

= warna minimal putih, warna maksimal merah

Green = warna minimal putih, warna maksimal hijau Blue

= warna minimal putih, warna maksimal biru

•

Misal warna kuning = kombinasi warna merah

dan hijau sehingga nilai RGB-nya = 255 255 0 Warna ungu muda = kombinasi warna merah dan biru sehingga nilai RGB-nya = 150 0 150 Contoh : bisa dilihat di Photoshop

•

Jadi setiap titik pada citra warna membutuhkan

data 3 byte •

Jumlah kemungkinan kombinasi warna 224 =

lebih dari 16 juta warna  24 bit  disebut true color karena dianggap mencakup semua warna yang ada. Citra warna

Catatan : Ada perbedaan warna dasar untuk cahaya (misal display di monitor komputer) & untuk cat/tinta (misal cetakan di atas kertas). Citra cahaya menggunakan warna dasar RGB = Red Green Blue