Pengolahan Citra Digital Tugas #3

BMP : 

Adalah kumpulan bit yang membentuk sebuah gambar. Gambar tersebut memiliki kandungan satuan-satuan titik (atau pixels) yang memiliki warnanya masing-masing (disebut dengan bits, unit terkecil dari informasi pada komputer). Semakin banyak jumlah pixel yang ada pada sebuah gambar, maka semakin halus dan realistik gambar tersebut.

Gambar yang menggunakan data bitmap akan menghasilkan bobot file yang besar. Sebagai contoh, sebuah gambar dengan standar warna CMYK berukuran A4 yang memiliki kualitas cetak menengah (medium) menghasilkan bobot file sebesar 40 MB. Dengan menggunakan kompresi dapat memperkecil bobot sebuah file.

Perbesaran dimensi gambar merupakan salah satu kekurangan jenis gambar bitmap ini. Begitu sebuah gambar diperbesar terlalu banyak, akan terlihat tidak natural dan pecah. Begitu juga dengan memperkecil sebuah gambar, akan memberikan dampak buruk seperti berkurangnya ketajaman gambar tersebut.

Kelebihan:

1.Gambar bmp cocok untuk gambar yang memiliki banyak warna.

2.Gambar bmp membuat gambar lebih tajam.

3.Gambar vector memiliki ukuran file yang lebih kecil, sehingga mudah untuk ditransfer via e-mail ataupun ke media lain.

4.Gambar vector tidak pecah jika dizoom karena tidak tergantung pada resolusi.

5.Gambar vector dapat diubah menjadi bentuk tiga dimensi dengan aplikasi khusus.

6.Gambar vector cocok untuk gambar dengan warna yang solid.

Kekurangan:

1.Gambar bmp memiliki ukuran yang besar sehingga sulit untuk dipindahkan ke media lain atau ditransfer via e-mail.

2.Resolusi gambar bmp mempengaruhi kualitas akhir gambar.

3.Pengkomresian pada gambar bmp dapat langsung menurunkan kualitas gambar.

4.Gambar vector kurang dapat menampilkan hasil akhir gambar secara realistis atau natural.

JPG : 

Adalah file gambar. Paling umum digunakan untuk internet atau file foto. Kelebihan JPG dapat di kompress menjadi lebih kecil, lebih hemat data ketika tampil di layar monitor melalui internet, dan lebih hemat storage untuk disimpan.

JPG dapat memperkecil gambar dengan menurunkan kualitas foto, JPG juga memiliki ukuran besar bila detail foto lebih besar (lebih lengkap). Warna 24 bit setara 16 juta warna

Paling umum digunakan di camera digital

JPG mengunakan kompress file sangat komplek.

JPG tidak bisa membuat gambar transparan. Keuntungan gambar JPG dapat menampilkan foto atau gambar dengan mempertahankan kualitas gambar itu sendiri dengan ukuran file lebih kecil.

Kelebihan. Cocok untuk sharing foto antar teman dan keluarga dari internet. 

JPG200 : 

Merupakan sistem pengkodean gambar yang menggunakan teknik kompresi mutakhir berdasarkan teknologi wavelet. Arsitekturnya cocok untuk berbagai penggunaan kamera digital portabel hingga press-press canggih, pencitraan medis, dan sektor-sektor utama lainnya.

Teknik kompresi pada JPEG2000, yaitu proses kompresidan dekompresinya menggunakan dasar algoritma yang sama, tetapi mempunyai arah yang

berlawanan. Metode ini termasuk kompresi yang simetris

Metode kompresi JPEG2000 juga menyediakan berbagai kelebihan yang tidak dimiliki standar kompresi

yang sudah ada sebelumnya. Fitur-fitur khusus yang disediakan oleh metode kompresi JPEG2000 ini

antara lain penyempurnaan kedua macam kompresinya yaitu lossy dan lossless compression, error

resilience, robustness to bit-errors, random codestream access and processing, dan pengkodean

Region of Iinterest (ROI).

GIF :

Graphics Interchange Format, pertama kali diciptakan tahun 1987. File GIF sebenarnya sudah ditinggalkan untuk WEB tapi belum ada teknologi yang mengantikan format GIF, dan bertahan sampai sekarang.

Karena GIF mampu menampilkan beberapa gambar untuk animasi yang disimpan seperti melihat pergerakan gambar.

GIF memiliki kompress gambar sangat tinggi, tapi detil dari bagian gambar sebagian dihilangkan. Karena format GIF hanya mendukung 256 warna, memiliki kualitas gambar dibawah JPG.

GIF dapat tampil transparan seperti PNG dan dapat di komperss dengan LZW untuk memperkecil gambar

GIF dibuat CompuServe dan tampil lebih dahulu dibanding JPG. Digunakan untuk video 8 bit ketika era computer jaman dulu

GIF lebih umum untuk animasi. Seperti menayangkan gambar bergerak dalam sebuah file.

Pengunaan cocok untuk gambar web, animasi, ilustrasi

Keuntungan:

GIF adalah standar Internet yang didukung secara luas.

Kompresi lossless dan transparan yang didukung.

Animasi GIFs lazim dan mudah untuk membuat dengan banyak GIF animasi program.

Kekurangan:

GIF mendukung hanya palet 256-warna; oleh karena itu, rincian gambar dan foto-realistis gambar kehilangan informasi warna dan lihat paletted.

Kompresi lossless lebih rendah daripada JPEG format atau format PNG, dalam kebanyakan kasus.

GIF mendukung transparansi terbatas dan tidak semitransparent efek atau pudar efek, seperti yang disediakan oleh alpha channel transparansi.

TIFF : 

Tagged-Image File Format dibuat 1986 oleh perusahaan Aldus. Memiliki kelebihan sebagai file gambar yang fleksibel. Yang dimaksud fleksibel untuk mendukung format warna dari file CMYK dan RGB. File dengan CMYK dapat dimanfaatkan untuk mencetak / hardcopy. 

TIF dan PNG mirip, keduanya dapat membuat gambar transparan. Tapi TIF memiliki kelebihan dengan alpha channel. Bila file TIF disimpan dengan dynamic range, warnanya dapat ditingkatkan sampai 32 bit per channel.

File TIF juga membawa informasi gambar dan dapat dilihat serta di edit oleh software photo editing.

Ada 2 pilihan antara di kompress atau tidak di komprerss.

TIF tidak menghilangkan kualitas gambar, karena gambar TIF sangat baik lebih cocok untuk scanning foto atau gambar yang komplek seperti foto asli.

Fungsi TIF lebih banyak dimanfaatkan untuk mencetak, atau display foto dengan resolusi tinggi. Karena ukuran file TIF sangat besar.

Keuntungan:

TIFF adalah format yang didukung secara luas, terutama antara komputer Macintosh dan komputer berbasis Windows.

Kompresi opsional yang didukung.

Mendukung extensible format banyak fitur opsional.

Kekurangan:

TIFF tidak didukung oleh penjelajah Web.

Ekstensibilitas di berbagai jenis Gambar TIFF. Tidak semua TIFF file kompatibel dengan semua program yang mendukung dasar TIFF standar.

PNG : 

Disebut file gambar Lossless pertama dibuat tahun 1996, PNG adalah singkatan Portable Network Graphic. File gambar atau foto PNG dapat disimpan utuh dan tidak di kompress.

Ukuran file PNG dapat mencapai ukuran file PSD, TIFF dan file RAW dari camera digital.

Pengembangan file PNG berdasarkan format GIF. Tapi memiliki bit gambar lebih tinggi, bahkan memiliki kelebihan membuat gambar transparan.

Ukuran file PNG sangat besar karena tidak mengalami kompress kembali (tidak terlalu banyak di kompress). Kadang format PNG cocok untuk web yang membutuhkan ketajaman gambar (kualitas foto).

PNG memiliki 2 format, PNG-8 seperti GIF dengan warna 256 bit dan 1 bit transparan, tapi PNG dapat di kompres lebih kecil dibanding GIF.

GIF dapat dibuat seperti animasi, sedangkan PNG tidak.

PNG-24 bit resolusi tinggi, mirip seperti JPG dan memasukan 16 juta warna. Hanya ketika disimpan akan lebih besar ukuran file dibanding JPG.

Cocok digunakan untuk WEB bila ukuran file kecil atau membutuhkan detail gambar, bagus untuk tampilan text.

Atau membuat file arsip untuk editing foto dengan gambar transparan.

Kelebihan:

adalah adanya warna transparan dan alpha,gambar memiliki banyak warna,gambar yang mau diedit ulang tanpa menurunkan kualitas.

Kekurangan:

tidak begitu populer sehingga sebagian browser tidak mendukungnya.

Pengolahan Citra Digital Tugas #2

Sistem koordinat pada citra

Indeks baris dan kolom (x,y) dalam sebuah piksel dinyatakan dengan bilangan bulat. Piksel (0,0) terletak pada sudut kiri atas pada citra, indeks x bergerak ke kanan dan indeks y bergerak ke bawah. Sistem koordinat pada citra ini berkebalikan dengan sistem koordinat grafik matematika/kartesian (Putra, 2011). Gambar di bawah ini menujukkan perbedaan titik origin antara dua jenis sistem koordinat tersebut.

Secara matematis fungsi intensitas cahaya pada bidang 2D disimbolkan dengan f(x,y), dimana :
(x,y) : koordinat pada bidang 2D 
f(x,y) : intensitas cahaya (brightness) pada titik (x,y)

Karena cahaya merupakan bentuk energi, maka intensitas cahaya bernilai antara 0 sampai tidak berhingga, 0 ≤ f(x,y) ≤ ∞ • 
f(x,y) = i(x,y) . r(x,y) 

Dimana : 
i(x,y) : jumlah cahaya yang berasal dari sumbernya (illumination) yang nilainya 0 ≤ i(x,y) ≤ ∞ Nilai i(x,y) ditentukan oleh sumber cahaya. 

r(x,y) : derajat kemampuan obyek memantulkan cahaya (reflection) yang nilainya 0 ≤ r(x,y) ≤ 1 Nilai r(x,y) ditentukan oleh karakteristik obyek di dalam citra. r(x,y)=0 mengindikasikan penyerapan total. r(x,y)=1 mengindikasikan pemantulan total.

Citra Grayscale :
Intensitas f citra hitam-putih pada titik (x,y). Derajat keabuan bergerak dari hitam ke putih. 
Skala keabuan memiliki rentang : l min < f < lmax atau [0,L] , dimana intensitas 0 menyatakan hitam dan L menyatakan putih.

Citra Spektral :
Warna pada citra disusun oleh tiga komponen warna RGB (RedGreen-Blue) 
Intensitas suatu titik pada citra berwarna merupakan kombinasi dari intesitas : merah (fmerah(x,y)), merah (f hijau(x,y)) dan merah (f biru(x,y)). 

Proses digitalisasi yang dilakukan oleh kamera digital adalah :

Saat penangkapan citra melalui kamera, sensor citra pada kamera menangkap objek citra (jenisnya CCD dan CMOS). Kemudian sinyal-sinyal  analog dikonversi oleh ADC ke dalam sinyal digital. Data hasil konversi tersebut disimpan di dalam memori dimana ADC dan memori ini dikemas dalam 1 kesatuan yg disebut penangkap bingkai citra agar objek dapat dimunculkan kembali dalam bentuk image.

Pixel adalah unsur gambar atau representasi sebuah titik terkecil dalam sebuah gambar grafis yang dihitung per inci. Ketajaman suatu gambar dapat dilihat dari kerapatan pixel-pixel, atau biasa disebut sebagai dpi (dots per inch) atau ppi (pixel per inch). Dalam hal ini dot (titik) dimaksudkan sebagai pixel, jadi keduanya memiliki arti yang sama. Dots per inch dapat ditentukan dari ukuran layar dan resolusi yang dimiliki. Pada ukuran layar yang sama, semakin besar resolusi maka semakin besar pula dpi/ppi. Sedangkan pada resolusi yang sama, semakin besar ukuran layar maka semakin kecil dpi/ppi. Sebaliknya semakin kecil ukuran layar maka semakin besar dpi/ppi. 

Pixel Depth adalah banyaknya warna yang bisa ditampilkan berdasarkan jumlah bit pada pixel tersebut.

Bagaimanakah citra terbentuk di dalam komputer?
Sistem penamgkap citra digital yang melakukan penjelajahan citra dan mengkonversinya ke representasi numerik sebagai masukan bagi komputer digital. Hasil dari digitizer adalah matriks yang elemen-elemennya menyatakan nilai intensitas cahaya pada suatu titik.

Macam-Macam Citra Digital :

Citra Berwarna, atau biasa dinamakan citra RGB, merupakan jenis citra yang menyajikan warna dalam bentuk komponen R (merah), G (hijau), dan B (biru).Setiap komponen warna menggunakan 8 bit (nilainya berkisar antara 0 sampai dengan 255). Dengan demikian, kemungkinan warna yang bisa disajikan Mengenal Dasar Citra 27 mencapai 255 x 255 x 255 atau 16.581.375 warna.

Citra Berskala Keabuan, sesuai dengan nama yang melekat, citra jenis ini menangani gradasi warna hitam dan putih, yang tentu saja menghasilkan efek warna abu-abu.Pada jenis gambar ini, warna dinyatakan dengan intensitas.Dalam hal ini, intensitas berkisar Mengenal Dasar Citra 31 antara 0 sampai dengan 255.Nilai 0 menyatakan hitam dan nilai 255 menyatakan putih.

Citra Biner adalah citra dengan setiap piksel hanya dinyatakan dengan sebuah nilai dari dua buah kemungkinan (yaitu nilai 0 dan 1).Nilai 0 menyatakan warna hitam dan nilai 1 menyatakan warna putih.Citra jenis ini banyak dipakai dalam pemrosesan citra, misalnya untuk kepentingan memperoleh tepi bentuk suatu objek.

Citra dengan ukuran 1024 x 800 pixel dengan 512 pixel depth maka memori yang dibutuhkan untuk menyimpan citra tersebut adalah :

1024 x 800 x 512 = 419430400/8 bit = 52428800/1024 Byte = 51200/1024 KByte = 50 MByte.

Citra digital mengandung sejumlah elemen-elemen dasar. Elemen-elemen dasar inilah yang dimanipulasi dalam pengolahan citra, diantaranya adalah sebagai berikut :

Kecerahan 

Kecerahan disebut juga sebagai intensitas cahaya. Kecerahan pada suatu titik (piksel) di dalam suatu citra sebenarnya adalah intensitas rata-rata dari suatu area yang melingkupinya.

Kontras 

Kontras menyatakan sebaran terang (lightness) dan gelap (darkness) dalam suatu citra. Citra dengan kontras rendah dicirikan oleh sebagian besar komposisi citranya adalah terang atau sebagian besar gelap. Citra dengan kontras yang baik, komposisi gelap dan terangnya tersebar secara merata.

Kontur 

Kontur adalah keadaan yang ditimbulkan oleh perubahan intensitas pada pixel-pixel yang bertetangga. Karena adanya perubahan intensitas inilah, maka tepi-tepi (edge) objek pada citra dapat dideteksi.

Warna 

Warna adalah persepsi yang dirasakan oleh sistem visual manusia terhadap panjang gelombang cahaya yang dipantulkan oleh objek. Setiap warna mempunyai panjang gelombang ( ) yang berbeda-beda. Warna yang diterima oleh sistem visual manusia (mata) merupakan hasil kombinasi cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Kombinasi warna yang memberikan rentang warna yang paling lebar adalah red (R), green(G), dan blue(B).

Bentuk

Bentuk adalah properti intrinsik dari objek tiga dimensi. Bentuk merupakan properti intrinsik utama untuk sistem visual manusia karena manusia lebih sering menginterpretasikan suatu objek berdasarkan bentuknya daripada elemen lainnya.

Tekstur 

Tekstur dicirikan sebagai distribusi spasial dari derajat keabuan di dalam sekumpulan pixel-pixelyang bertetangga. Sehingga, tekstur tidak dapat didefinisikan untuk sebuah pixel. Tekstur merupakan karakteristik untuk menganalisa permukaan berbagai jenis citra objek.

Iklan

Pengolahan Citra Digital Tugas #1

Perbedaan Grafik Komputer, Pengolahan Citra Digital & Pengenalan Pola.

Grafik komputer : dalam grafik komputer dilakukan proses untuk menghasilkan suatu gambar dari awal dengan menggunakan komputer. Bentuk sederhana dari grafik computer adalah garfik computer 2D kemudian berkembang menjadi grafik computer 3D, pemrosesan citra / image processing dan pengenalan pola / pattern recognition.

Bidang yang berhubungan : Hiburan, Pendidikan, Computer Art.
Contoh : membuat citra realistik untuk seni, game komputer, foto, animasi komputer, dll.
Aplikasi : Adobe Photoshop, Corel Painter, GIMP.

Pengolahan Citra Digital : gambar di input ke dalam proses pengolah citra / gambar yang sudah tersedia sehingga mudah diinterpretasi oleh manusia atau komputer dengan melakukan transformasi suatu citra menjadi citra baru yang lain. 

Bidang yang berhubungan : Kedokteran, Penelitian.

Contoh : CT Scan, USG. dll.

Aplikasi : autocad, 3D max.

Pengenalan Pola : cabang kecerdasan yang menitik-beratkan pada metode pengklasifikasian objek ke dalam klas - klas tertentu untuk menyelesaikan masalah tertentu.

Bidang yang berhubungan: Kedokteran, Militer, Industri.

Contoh : Sebuah potret wajah yang telah tersimpan dalam database, akan dapat dikenali oleh sistem komputer yang telat memuat pengolahan citra digital. Pindai sidik jari, pindai retina mata

Aplikasi : Image Detection.

Jelaskan apa itu citra.

Citra (Bahasa Inggris: image) adalah kombinasi antara titik, garis, bidang, dan warna untuk menciptakan suatu imitasi dari suatu objek–biasanya objek fisik atau manusia. Bisa berwujud gambar (picture) dua dimensi, seperti lukisan, foto, dan berwujud tiga dimensi, seperti patung. 

Citra adalah suatu representasi (gambaran), kemiripan, atau imitasi dari suatu objek. Citra terbagi 2 yaitu citra yang bersifat analog dan ada citra yang bersifat digital. Citra analog adalah citra yang bersifat continue seperti gambar pada monitor televisi, foto sinar X, dan lain-lain. Sedangkan pada citra digital adalah citra yang dapat diolah oleh komputer (Sutojo, 2009).

Citra dapat didefinisikan sebagai fungsi f(x,y) berukuran M baris dan N kolom, dengan x dan y adalah koordinat spasial, dan amplitudo f di titik koordinat (x,y) dinamakan intensitas atau tingkat keabuan dari citra pada citra tersebut (Putra, 2010:19).

Bagaimana citra terbentuk

Sejumlah cahaya akan menerangi objek secara berulang dalam kurun waktu tertentu. Oleh objek, cahaya tersebut lalu dipantulkan kembali hingga ditangkap oleh alat-alat optik, contohnya: mata manusia, scanner, kamera dan sebagainya.

Nah, yang ditangkap oleh alat optik tersebut akan berupa bayangan dari objek yang direfleksikan pada bidang dua dimensi, bisa pada objek yang dilihat mata manusia, kertas maupun foto. Bayangan di bidang dua dimensi itulah yang kemudian kita sebut dengan citra.

Pengolahan Citra

Pengolahan Citra adalah pemrosesan citra, khususnya menggunakan komputer, menjadi citra yang kualitasnya lebih baik dan sesuai dengan keinginan pemakai.Pengolahan citra bertujuan memperbaiki kualitas citra agar mudah diinterpretasi oleh manusia atau mesin (dalam hal ini komputer).

Tipe pengolahan citra :

1. Low-level Process 

Meliputi : pengurangan gangguan (reduce noise), perbaikan kontras (contrast enhancement), penajaman citra (image sharpening). Pada level ini baik input maupun output berupa gambar

2. Mid-level Process

Meliputi segmentasi (membagi sebuah gambar dalam region atau object), mendeskripsikan obyek tersebut untuk direduksi dalam bentuk yang diinginkan dan klasifikasi (recognition) dari obyek tersebut. Input dari proses ini berupa gambar, dan outputnya berupa atribut yang diambil dari gambar tersebut (misal : edge, contour dan identitas dari obyek tertentu) 

3. High-level Process

Meliputi pemberian arti dari suatu rangkaian obyek-obyek yang dikenali dan akhirnya menampilkan fungsi-fungsi kognitif secara normal sehubungan dengan penglihatan.

Kenapa citra perlu diolah? 

1. Memperbaiki kualitas  gambar  dilihat dari aspek radiometrik seperti (peningkatan kontras, transformasi warna, restorasi citra) dan dari aspek geometrik (rotasi, translasi, skala, transformasi geometrik). 
2. Mempermudah proses penarikan informasi atau deskripsi objek atau pengenalan objek yang terkandung pada citra
3. Melakukan kompresi atau reduksi data untuk tujuan penyimpanan data, transmisi data, dan waktu proses data.

.

Manfaat Pengolahan Citra

Menunjang kebutuhan kehidupan sehari-hari khususnya untuk : 

1. Memfasilitasi penyimpanan dan transmisi citra seperti menentukan metode penyimpanan citra yang efisien dalam suatu kamera digital sehingga mempercepat proses pengirim citra dari jarak jauh.
2. Menyiapkan untuk ditampilkan di monitor atau di cetak. 
    
3. Proses yang dilakukan adalah melakukan merubah ukuran citra yang harus disesuaikan dengan ukuran media tampilan serta proses halftoning untuk proses pencetakan.
4. Meningkatkan dan memperbaiki citra dengan menghilangkan goresan-goresan pada ataupun meningkatkan visibilitas citra.