OLEH :TRISE CHARLINA

PEMBIMBING :Dr. MELANIA SUWENI MUNTINI, M.T

PENDAHULUAN

SpektrumCahaya

SumberCahaya

WarnaCahaya

Gelombang Elektromagnetik

PanjangGelombang

cahaya fotodioda

arus ≈Intensitas

cahaya

Arus

RGB

FREKUENSI KELUARAN SENSOR

TCS230 (KHz)FREKUENSI WARNA

(THz)

FREKUENSI WARNA

FREKUENSI KELUARAN SENSOR

TCS230NILAI RGB

untuk mengetahui karakteristik frekuensi keluaran sensor warna TCS 230

Untuk mengetahui nilai RGB dari warna merah, hijau, biru, kuning, cyan serta ungu.

Pengujian karakteristik sensor warna TCS230 ini pada media kertas warna.

Sistem sensor yang digunakan untuk mengetahui RGB adalah sensor warna TCS 230.

Perancangan sistem instrumen ini menggunakan Mikrokontroler AVR ATMEGA8535

Pengukuran dilakukan dengan kondisi pencahayaan yg dianggap tetap

TINJAUAN PUSTAKA

CAHAYA GelombangElektromagnet

warna

PanjangGelombang

Warna Panjang Gelombang(nm)

Frekuensi (THz)

Ungu 380-435 690-790Biru 435-500 600-690Sian 500-520 577-600Hijau 520-570 526-577

Kuning 570-590 508-526Oranye 590-625 480-508Merah 625-740 405-480

Tabel 1 Panjang Gelombang dan Frekuensi warna

Dimana : λ = panjang gelombang dari sebuah gelombang

suara atau gelombang elektromagnetik c = kecepatan cahaya dalam vakum

= 299,792.458 km/d ~ 300,000 km/d= 300,000,000 m/d atau

c = kecepatan suara dalam udara= 343 m/d pada 20 °C (68 °F)

f = frekuensi gelombang (Hz)

)1...(..........fc

=λ

MODEL WARNA RGB

MODEL WARNA CIE RGB

MODEL WARNA YANG DIPAKAI DALAM PENELITIAN INI :

MODEL WARNA RGB

MERAH HIJAU BIRU

MERAH

BIRUHIJAU

KUNING

CYAN

UNGU

(0, 0, 0) adalah hitam (255, 255, 255) adalah putih (255, 0, 0) adalah merah (0, 255, 0) adalah hijau (0, 0, 255) adalah biru (255, 255, 0) adalah kuning (0, 255, 255) adalah cyan (255, 0, 255) adalah ungu

Model Warna CIE-RGB

Dikeluarkan oleh CIE (Commission Internationale de

l'Eclairage)

Nilai yang digunakanyaitux, y, z

Tidak bergantungHardware

Konversi data RGB ke XYZ

Dimana :

)2..(..........100

0.99637.04922.5455- 0.1434-2.44783.1956 1

=

−

BGR

xZYX

ZYXXx++

=

ZYXYy++

=

ZYXZz++

=

Gambar 2 Diagram Kromatisitas

PanjangGelombang

(nm)

Frekuensi(THz)

Koordinat Kromatisitas

x y z

400420440460480500520540560580600620640660680700

750714681652625600577555536517500483468455441430

0.173337 0.171407 0.164412 0.143960 0.091294 0.008168 0.074302 0.229620 0.373102 0.512486 0.627037 0.691504 0.719033 0.729969 0.733417 0.734690

0.004797 0.005211 0.010858 0.029703 0.132702 0.538423 0.833804 0.754329 0.624450 0.486591 0.372491 0.308342 0.280935 0.270031 0.266583 0.265310

0.821866 0.823583 0.824730 0.826337 0.776004 0.453409 0.091894 0.016051 0.002448 0.000923 0.000472 0.000154 0.000032 0.000000 0.000000 0.000000

Dimana :

R, G, B = Notasi nilai warna Merah, Hijau, Biru FR = Frekuensi Keluaran sensor untuk filter merah. FG = Frekuensi Keluaran sensor untuk filter hijau. FB = Frekuensi Keluaran sensor untuk filter biru. Fref.R = Frekuensi Referensi filer merah Fref.G = Frekuensi Referensi filer hijau Fref.B = Frekuensi Referensi filer biru

)3.(...........Rref

R

FFR =

)4.(...........Gref

G

FFG =

)5........(.Bref

B

FFB =

Sensor adalah peralatan yang digunakanuntuk merubah suatu besaran fisis menjadibesaran listrik sehingga dapat dianalisadengan rangkaian listrik tertentu

Cahaya

Fotodioda

PengubahArus-Frekuensi

output

Gambar 3 Sensor warna TCS230

S2 S3 Photodioda yang aktif

0 0 filter merah

0 1 filter biru

1 0 tanpa filter

1 1 filter hijau

Gambar 4 Kombinasi spektral sensor warna TCS 230

DATA RGB

FREKUENSI KELUARAN

SENSOR WARNA TCS230

FREKUENSI REFERENSI

KONVERSI CIE -RGB

Besarnya frekuensi referensi untuk filter merah, filter biru dan filter hijau adalah 80,94 Hz, 91,73 Hz dan 98,28 Hz.

Gambar 5 Colorchart paper untuk pengujian sensor

NO WARNA FREKUENSI KELUARAN (KHz) FREKUENSI WARNA (THz)FILTER

MERAHFILTER HIJAU

FILTER BIRU

1 Hitam 1.67 1.77 1.63 -2 Putih 20.64 23.99 26.99 -3 Ungu 18.94 6.15 21.52 7504 Biru 4.21 5.32 24.08 6505 Sian 4.77 22.93 24.18 5906 Hijau 3.80 22,47 6.68 5557 kuning 20.23 23.99 6.87 5208 Merah 19.67 1.74 2.52 450

Tabel 3 frekuensi keluaran sensor TCS230

Gambar 6 Frekuensi keluaran warna ungu Gambar 7 data RGB warna ungu

Warna Nilai RGB KisaranPanjang

Gelombang(nm)

Koordinat KromatisitasR G B x y z

Ungu 234 67 219 400 0.23589 0.00349 0.76059Biru 52 58 245 460 0.12674 0.0296 0.84366Sian 59 250 246 520 0.08175 0.72029 0.18862Hijau 47 245 68 540 0.22003 0.74281 0.03785

Kuning 250 255 70 580 0.57438 0.42880 0.00206

Merah 243 17 22 680 0.71079 0.26519 0.02401

PanjangGelombang

(nm)

Koordinat Kromatisitas Nilai RGBx y z R G B

400

460

520

540

580

680

0.173337

0.143960

0.074302

0.229620

0.512486

0.733417

0.004797

0.029703

0.833804

0.754329

0.486591

0.266583

0.821866

0.826337

0.091894

0.016051

0.000923

0.000000

244

36

58

58

238

251

11

27

212

242

225

39

209

230

247

40

28

0

Besarnya frekuensi referensi untuk filter merah, filter biru dan filter hijau adalah 80,94 Hz, 91,73 Hz dan 98,28 Hz.

Puncak respon fotodioda pada filter merah, hijau dan biru berturut-turut adalah pada panjang gelombang 460 nm, 540 nm dan 640 nm.

Sensor TCS230 tingkat sensitivitas lebih besarpada frekuensi yang rendah

Diperlukan melakukan kalibrasi panjang gelombang pada kolorimeter

TERIMA KASIH