1

• TUJUAN

Agar mahasiswa dapat memahami tentang

model citra, digitalisasi citra, dan elemen-

elemen dan pemrosesan citra digital

2

PEMBENTUKAN CITRA

• Citra ada dua macam yaitu citra kontinu dan

citra diskrit.

• Citra kontinu dihasilkan dari sistem optik yang

menerima sinyal analog misalnya mata

manusia dan kamera analog.

• Citra diskrit dihasilkan melalui proses

digitalisasi terhadap citra kontinu. Beberapa

sistem optik dilengkapi dengan fungsi

digitalisasi sehingga menghasilkan citra diskrit

misalnya kamera digital dan scanner.Citra

diskrit disebut juga citra digital.

MODEL CITRA

Citra adalah fungsi 2 dimensi dari intensitas cahaya.

Intensitas disebut juga sebagai brightness (tingkat

kecerahan) atau grey level (tingkat keabuan).

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)

Fungsi Citra f(x,y) ditentukan oleh 2 komponen

yaitu iluminasi dan refleksi sehingga f (x,y) = i

(x,y).r (x,y)

Dimana

• i(x,y) adalah iluminasi yang datang dari sumber

cahaya yang nilainya

• r(x,y) adalah koefisien refleksi atau transmisi

obyek yang nilainya

DIGITALISASI CITRA

Suatu citra harus direpresentasikan secara

numerik dengan nilai-nilai diskrit agar dapat

diolah dengan komputer digital.

Digitalisasi merupakan representasi citra dari

fungsi kontinu menjadi nilai-nilai diskrit. Citra

yang dihasilkan dari dari proses digitalisasi

disebut citra digital.

Sebuah Citra digital direpresentasikan oleh matriks

(array) piksel 2 dimensi dimana masing-masing

piksel memiliki sebuah nilai intensitas (brightness/

grey level) yaitu 0 <=f(x,y)< 2b dengan b =

jumlah bit per piksel.

Baris

f(x,y) dimana x = 0…..M-1

dan y = 0…..N-1

X

Y

0,0Kolom

Citra digital berbentuk empat persegi panjang dan

dimensi ukurannya dinyatakan sebagai tinggi x

lebar (lebar x panjang)

Citra digital yang tingginya N,lebarnya M dan

memiliki derajat keabuan dapt dianggap sebagai

fungsi :

Citra digital dapat ditulis dalam bentuk matrik

sebagai berikut :

Nilai pada irisan baris dan kolom disebut dengan

picture elements,image elements,pels ,pixels atau

piksel.

Contoh : suatu citra berukuran 256 x 256 piksel

dengan intensitas beragam pada tiap pixelnya dan

direpresentasikan secara numerik dengan matriks

terdiri dari 256 baris dan 256 kolom.

PEMBENTUKAN CITRA

Pembentukan citra digital melalui beberapa tahap

yaitu akuisisi citra,sampling dan kuantisasi.

1. Akuisisi Citra

Proses akuisisi citra adalah pemetaan suatu

pandangan (scene) menjadi citra kontinu

dengan menggunakan sensor.

Sensor yang digunakan misalnya sensor

tunggal,sensor garis dan sensor larik.

Contoh pemanfaatan sensor larik

Bagaimana Citra Digital

Direkam ?

1. Sistem Perekaman Citra

2. Sensor Pasif

3. Sensor Aktif

Sistem Perekaman Citra

• Citra yang diperoleh tergantung :

– karakteristik dari obyek yang direkam

– kondisi variabel dari sistem perekaman

• Citra merupakan gambaran tentang karakteristiksuatu obyek menurut kondisi variabel tertentuContoh:

- bandingkan hasil foto manusia dengan kamera /sensor optik dan dengan sensor sinar X

(kondisi variabel sistem berbeda)

- bandingkan hasil foto pemandangan di tepi lautdan 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 Aktif

• Sistem sensor yang merekam data obyek

mengirimkan dan menerima pantulan dari energi

yang dikirim ke arah obyek, energi yang dikirim

bisa berupa gelombang pendek, sinar X, dsb

• Contoh: sensor Rontgen untuk foto thorax,

sensor gelombang pendek pada sistem radar,

sensor ultrasound pada sistem USG.

MACAM KOORDINAT SISTEM

Koordinat Piksel = koordinat tampilan di layar monitor

Koordinat Matriks (y=baris, x=kolom)

2. SAMPLING

Merupakan proses digitalisasi spasial pada

koordinat x,y. Hasil dari sensor masih berupa

citra kontinu yang merupakan fungsi kontinu

f(x,y).Nilai x dan y yang kontinu akan diubah

menjadi bentuk diskrit. Proses sampling akan

memberikan nilai koordinat diskrit pada setiap

posisi di koordinat kontinu.

Proses sampling menghasilkan fs(x,y) = f (x,y) . s(x,y)

dimana s(x,y) = 1 untuk setiap harga x dan y

f(x,y)

s(x,y)

grid

Sampling adalah proses pemetaan fungsi kontinyu

ke fungsi diskrit (spatial digitization)

Citra kontinu disampling pada grid-grid yang

berbentuk bujur sangkar (kisi-kisi arah horisontal

dan vertikal)

Kuantisasi adalah proses pemetaan variabel

kontinyu ke variabel diskrit (amplitude digitization)

3 rd level

2 nd level

1st level

0 th level

Input Intensity

5 th level

4 th level

3. KUANTISASI

Proses kuantisasi adalah proses pembagian skala

keabuan (0,L) menjadi G level yang dinyatakan

dengan suatu harga bilangan bulat

(integer),biasanya G diambil perpangkatan dari 2 :

Dimana G :derajat keabuan

m : bilangan bulat positif

Hitam dinyatakan dengan nilai derajat keabuan

terendah sedangkan putih dengan derajat keabuan

tertinggi.

Pixel depth : jumlah bit yang dibutuhkan untuk

merepresentasikan nilai keabuan piksel.

Besarnya derajat keabuan yang digunakan untuk

menentukan resolusi kecerahan dari citra yang

diperoleh

Sampling dan kuantisasi

Citra digital ukuran 20 x 20 Nilai digital piksel

ELEMEN DASAR CITRA DIGITAL

1. Kecerahan (brightness)

Merupakan intensitas cahaya rat-rata dari suatu

area yang melingkupinya

2. Kontras (contrast)

Merupakan sebaran terang (lightness) dan

gelap (darkness) di dalam sebuah citra. Citra

dengan kontras rendah komposisi citranya

sebagian besar terang atau sebagian besar

gelap

3. Kontur (contour)

Keadaan yang ditimbulkan oleh perubahan

intensitas pada piksel-piksel tetangga sehingga

dapat mendeteksi tepi objek di dalam citra.

4. Bentuk (shape)

Merupakan properti intrinsik dari objek 3 dimensi

. Umumnya citra yang dibentuk oleh manusia

merupakan 2D, sedangkan objek yang dilihat

adalah 3D Bentuk (shape)

5. Warna (color)

Merupakan persepsi yang dirasakan oleh sistem

visual manusia terhadap panjang gelombang

cahaya yang dipantulkan oleh objek. Warna yang

dapat ditangkap oleh mata manusia merupakan

kombinasi cahaya dengan panjang berbeda.

Kombinasi dengan rentang warna yang paling

lebar adalah red (R), green (G) dan blue (B)

6. Tekstur (texture)

Tekstur merupakan distribusi spasial dari derajat

keabuan di dalam sekumpulan piksel-piksel yang

bertetangga.

ELEMEN SISTEM PEMROSESAN

CITRA DIGITAL

• Digitizer (digital acqusition system)

Merupakan sistem penangkap citra digital yang

melakukan penjelajahan citra dan mengkonversinya ke

representasi numerik sebagai masukan bagi komputer

digital. Hasil digitizer adalah matriks yang elemen-

elemennya menyatakan nilai intensitas cahaya pada

suatu titik.

Digitizer terdiri dari 3 komponen dasar yaitu :

a. sensor citra yang bekerja sebagai pengukur intensitas

cahaya

b. Perangkat penjelajah yang berfungsi merekam hasil

pengukuran intensitas pada seluruh bagian citra.

c. Pengubah analog ke digital yang berfungsi melakukan

sampling dan kuantisasi

• Komputer Digital, digunakan pada sistem

pemroses citra dan mampu melakukan

berbagai fungsi pada citra digital resolusi

tinggi.

• Media Penyimpanan, piranti yang mempunyai

kapasitas memori besar sehingga gambar

dapat disimpan secara permanen agar dapat

diproses lagi di lain waktu

• Piranti Tampilan, berfungsi melakukan

konversi matriks intensitas tinggi yang

merepresentasikan citra ke tampilan yang

dapat diinterpretasi oleh manusia

1. Secara matematis fungsi intensitas cahaya

pada bidang dua dimensi disimbolkan

dengan f(x,y), dimana f(x,y) adalah:

a. koordinat pada bidang dua dimensi

b. intensitas cahaya pada titik (x,y)

c. derajat keabuan

d. Transformasi Fourier

e. lossless

2. Intensitas f dari gambar hitam putih pada titik

(x,y) disebut:

a. derajat keabuan

b. citra hitam-putih

c. citra monokrom

d. citra berwarna

e. brightness

3. Representasi citra dari fungsi kontinu menjadi

nilai-nilai diskrit disebut:

a. sampling

b. intensitas

c. kuantisasi

d. digitalisasi

e. dikretisasi

4. Yang bukan termasuk elemen-elemen citra

digital adalah:

a. Kecerahan

b. Kontras

c. Kontur

d. Pola

e. Tekstur

5. Yang bukan elemen sistem pemrosesan citra

digital adalah:

a. Digitizer

b. Komputer digital

c. Piranti tampilan

d. Piranti penyimpanan

e. Kamera