Konsep Dasar Pengolahan Citra

1. Konsep Dasar Pengolahan Citra

2. Pengantar • Citra: kontinyu dan diskret • Citra kontinyu dihasilkan dari sistem optis yang menerima sinyal analog, misalnya mata manusia dan kamera analog • Citra diskret: dihasilkan dari proses diskretisasi terhadap citra kontinyu

16. Representasi Citra Digital • Secara matematis fungsi intensitas cahaya dalam bidang 2-Dimensi disimbolkan sebagai f(x,y), dengan (x,y) adalah koordinat pada bidang 2-Dimensi. f(x,y) adalah intensitas cahaya pada titik kordinat (x,y)

17. f(x,y) Representasi Citra Digital

18. Representasi Citra Digital • Komputer hanya dapat mengolah isyarat digital • Citra harus mempunyai format tertentu • mampu merepresentasikan objek pencitraan dalam bentuk sistem bilangan biner

19. Representasi Citra Digital • Direpresentasikan sebagai matriks berukuran N x M dalam bentuk:

20. Representasi Citra Digital • Format citra digital • Citra biner (monokrom) • Citra aras keabuan (grayscale) • Citra warna (true color) • Citra warna berindeks

21. Citra biner (monokrom) • Setiap titik bernilai 0 atau 1 • 0  hitam • 1  putih • Setiap titik membutuhkan 1 bit • 1 byte dapat menampung 8 titik

22. Citra Biner Citra biner ukuran 9x7 piksel dan representasinya dalam data digital

23. Citra Biner • Contoh • citra hasil scan text/buku • citra hasil deteksi tepi • citra hasil threshold

24. Citra Biner Contoh citra biner

25. Citra Grayscale • Memberikan kemungkinan warna yang lebih banyak, karena ada nilai lain diantara 0 dan 1 • Contoh: pada citra grayscale 4-bit • nilai minimum 0 • nilai maksimum 24-1 = 15 • jumlah warna 24 = 16

26. Citra Grayscale • Disebut aras keabuan karena ada warna abu-abu diantara warna minimum (hitam) dan warna maksimum (putih) • sensivitas mata manusia: hanya mampu membedakan 40 tingkat keabuan • pada komputer: citra grayscale 8-bit atau 16 bit

27. Citra Grayscale Contoh citra grayscale 8-bit

28. Citra Warna (True Color) • Setiap piksel mempunyai warna yang spesifik yang merupakan kombinasi 3 warna dasar • Red (R) • Green (G) • Blue (B) • Sering disebut sebagai citra RGB

29. Citra Warna (True Color) • Setiap komponen warna mempunyai intensitas sendiri dengan nilai 0 - 255 • Contoh: Warna Kuning (gabungan warna merah dan hijau) sehingga nilai RGBnya: • R = 255 • G = 255 • B = 0 • Jadi setiap piksel membutuhkan 3 byte

30. Citra Warna (True Color) • Format penyimpanan warna true color • Jumlah kombinasi warna = 224 = 16 juta warna

31. Citra Warna (True Color) Contoh citra warna (True Color)

32. Citra warna berindeks • Jumlah memori true color = 3 x jumlah piksel  untuk penghematan digunakan citra berindeks • informasi tiap titik merupakan indeks dari suatu tabel yang berisi informasi warna (disebut palet warna) • pada saat penyimpanan  informasi palet harus disertakan

33. Contoh palet warna citra warna berindeks 4-bit

34. Citra warna berindeks • Keuntungan: ukuran berkas data citra warna berindeks lebih kecil dibandingkan citra true color

35. Pengubahan Citra ke Matriks danMatriks ke Citra • MATLAB • imread() • imwrite() • Visual Basic • GetPixel() • SetPixel()

36. Cahaya, Luminans, Kecerahan dan Kontras • Cahaya merupakan radiasi elektromagnetik yang merangsang tanggapan visual manusia • Luminans merupakan intensitas (tingkat gelap/terang) suatu objek • Kecerahan (brightness) suatu objek adalah luminans objek yang diterima dan tergantung pada luminans sekelilingnya

37. Cahaya, Luminans, Kecerahan dan Kontras • Dua objek yang sama dengan berbeda latar-belakang mempunyai luminans sama tetapi berbeda kecerahan

38. Kontras Simultan

39. Kontras Simultan • dua buah kotak mempunyai nilai luminans yang sama, namun yang satu terlihat lebih terang daripada yang lainnya • penerimaan mata manusia lebih sensitif terhadap kontras daripada terhadap nilai luminans

40. Efek Mach Band

41. Efek Mach Band • Interaksi spasial luminans suatu objek dan sekelilingnya akan menghasilkan suatu fenomena yang disebut efek Mach Band • masing-masing batang mempunyai luminans yang sama, tetapi kecerahan yang tampak tidak seragam sepanjang batang • Transisi pada masing-masing batang terlihat lebih terang pada sisi kanan dan lebih gelap pada sisi kiri

42. Elemen-elemen Citra Digital • Kecerahan (brightness) • Merupakan intensitas cahaya • Kecerahan pada suatu titik bukanlah intensitas yang riil, tetapi merupakan intensitas rata-rata dari area yang melingkupinya • Sistem visual manusia mampu menyesuaikan tingkat kecerahan dari yang paling rendah sampai yang paling tinggi

43. Elemen-elemen Citra Digital • Kontras (contrast) • Kontras menyatakan sebaran terang (lightness) dan gelap (darkness) di dalam sebuah citra • Citra dengan kontras rendah dicirikan oleh sebagian besar komposisi citranya adalah gelap atau sebagian besar terang • Pada citra dengan kontras yang baik, komposisi gelap dan terang tersebar secara merata

44. Elemen-elemen Citra Digital • Kontur (contour) • Adalah keadaan yang ditimbulkan karena perubahan intenitas pada piksel-piksel yang bertetangga • Karena perubahan intensitas ini  mata manusia dapat mendeteksi tepi-tepi (edge) obyek dalam citra

45. Elemen-elemen Citra Digital • Warna • Warna adalah persepsi yang dirasakan oleh sistem visual manusia terhadap panjang gelombang cahaya yang dipantulkan oleh obyek • Setiap warna mempunyai panjang gelombang yang berbeda • Warna merah mempunyai panjang gelombang paling tinggi, sedangkan warna ungu mempunyai panjang gelombang paling rendah

46. Elemen-elemen Citra Digital • Bentuk (Shape) • Merupakan properti intrinsik dari obyek 3-Dimensi • Citra yang dibentuk merupakan citra 2-dimensi, sedangkan obyeknya adalah 3-dimensi • Dapat diekstraksi pada pre-processing untuk segmentasi citra

47. Elemen-elemen Citra Digital • Tekstur (texture) • Dicirikan sebagai distribusi spasial dari derajat keabuan di dalam sekumpulan piksel-piksel yang bertetangga • Tekstur tidak dapat didefinisikan untuk sebuah piksel • Memberikan tanggapan visual tertentu  berupa pola-pola tertentu