GRAFIKA KOPM. & PENGOLAHAN CITRA

      Manusia merupakan makhluk visual. Pengelihatan manusia terhadap sebuah benda tidak hanya dapat untuk memahami, mengidentifikasi dan mengklarifikasi dunia sekitarnya, melainkan juga dapat  untuk mengetahui dan merasakan perbedaan secara cepat. Sebuah objek dapat di adaptasikan dan di interprestasikan oleh mata manusia dengan mudah untuk mendapatkan informasi dan perubahan dapat dialami oleh sebuah objek baik perbedaan siang dan malam maupun pengaruh cahaya dan bayangan.

A.      Pengertian Grafik Komputer

Grafik adalah cara tertentu untuk membuat suatu gambar. Sedangkan, Ilmu Grafik Komputer adalah proses untuk menghasilkan suatu gambar berdasarkan deskripsi obyek maupun latar-belakang yang terkandung pada gambar tersebut dengan menggunakan komputer.  Ilmu Grafik Komputer juga merupakan ilmu yang mempelajari suatu objek gambar. Grafik komputer dikenal dengan istilah visualisasi data. Contoh dari grafik komputer adalah video games, virtual reality dll.

Video Games

sumber : http://planetagracza.pl/sniper-ghost-warrior-3-moc-nowym-zwiastunie/

Virtual Reality

 sumber : http://www.businessinsider.com/virtual-reality-gave-me-depth-perception-2016-4/?IR=T

B.      Bagian dari grafika komputer meliputi:

1.      Geometri :  mempelajari cara menggambarkan permukaan bidang 

2.      Animasi : mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan 

3.      Rendering : mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya 

4.      Citra (Imaging) : mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar.

C.      Dasar Matematika yang Diperlukan dalam Grafik Komputer

1.      Geometry (2D, 3D)

2.      Trigonometry

3.      Vector spaces : Points, vectors, dan  koordinat

4.      Dot dan cross products

D.     Manfaat Grafik Komputer Dalam Kehidupan Sehari-hari :

1.      Bidang hiburan.  

Misalnya film, grafik komputer menghasilkan efek animasi yang baik.

2.      Bidang perancangan. 

Software desain grafis yang dikenal seperti auto cad, 3D MAX semuanya akan berlangsung secara mudah dan lebih spesifik dalam perancangan. Memperkecil tingkat kesalahan sehingga akan menghasilkan suatu model yang sama seperti aslinya.

3.      Bidang pendidikan.  

Digunakan untuk mempresentasikan objek-objek pada mahasiswa secara nyata, dapat melalui power point ataupun software lainnya.

E.      Pengertian Citra

Citra didefinisikan sebagai fungsi dari dua variabel misalnya a(x,y) dimana a sendiri sebagai amplitudo (misalnya kecerahan) citra pada kordinat (x,y). Menurut Ian T. Young dkk, citra digital a[m.n] merupakan citra dalam ruang diskrit 2D yang berasal dari citra analog a(x,y) di ruang kontinyu 2D melalui proses sampling yaitu yang biasa kita sebut sebagai digitalisasi.

Sedangkan menurut Maria citra digital adalah citra f(x,y) yang telah didiskritkan pada koordinat spasial dan keceragan. Citra digitsl dipresentasikan oleh array dua dimensi atau sekumpulan array dua dimensi dimana setiap array merempresentasikan satu kanal warna. Nlai tingkat keabuan  ialah nilai kecerahan yang digitalkan. Setiap elemen array tersebut dinamakan piksel atau pel yang diambil dari istilah ‘picture element’. Dimensi citra biasanya ditulis dengan format panjang x tinggi (misal 640 x 480 piksel). Namun perlu diperhatikan dengan seksama bahwa secara matematis maupun didalam MATLAB, sebuah citra digital didefinisikan dengan ukuran tinggi M (misalnya 480) dan panjang N (misalnya 640). Definisi citra secara matematis terlihat seperti di bawah ini dimana x menunjukan baris dan y menunjukakan kolom :

seperti pada layar monitor, koordinat citra dimulai dari pojok kiri atas. Secara metamatis dimulai dari (0,0) dan berakhir di (M-1,N-1). Namun secara implemetasi di MATLAB, koordinator citra dimulai dari (1,1) dan berakhir di (M,N). Perlu diingat pula bahwa untuk mengakses piksel citra, penulisan indeks secara matematis pada citra bersesuaian juga dengan penulisan indeks secara matematis pada citra bersesuaian juga dengan penulisan indeks pada MATLAB. Artinya f(x,y) secara matematis serupa dengan f(baris,kolom) di MATLAB. Namun karena secara matematis dimulai dari (0,0) maka f(0,0)=f(1,1) di MATLAB.

F.      Pengolahan Citra

Karena pengaruh cahaya, terdapat derau (noise), terlalu kontras, kurang tajam (blur) dll menyebabkan gambar seringkali mengalami penurunan kualitas dan menyebabkan hilangnya informasi yang ingin disampaikan. Oleh karena itu, perlu dilakukan perbaikan. Bidang studi yang menyangkut hal ini adalah pengolahan citra. Pengolahan citra adalah pemrosesan citra, khususnya menggunakan komputer menjadi citra yang kualitasnya lebih baik.

Tujuan mengembangkan pengolahan citra yaitu :

1.      Untuk memperbaiki tampilkan citra (image enhancement)

2.      Untuk mengurangi ukuran file citra dengan tetap mempertahankan kualitas citra (image compression)

3.      Untuk memulihkan citra ke kondisi semula (image restoration)

4.      Untuk menyoroti ciri tertentu dari citra agar lebih mudah untuk di analisis.

G.      Hubungan Pengolahan Citra Digital dengan Disiplin Ilmu Lainnya

Terkait dengan citra, sebetulnya ada beberapa ilmu yang berkaitan, namun tujuan ketiganya berbeda, yaitu:

1.      Grafika Komputer (computer graphics)

Adalah cabang ilmu informatika yang memproses/mengolah data berupa deskripsi (misalnya berupa kooridinat titik) menjadi citra. Dari koordinat titik tersebut terbentuklah citra berupa garis, kotak, segitiga, lingkaran, ellips dll. Input dari program grafika komputer adalah deskripsi sedangkan outputnya adalah citra.

2.      Pengolahan Citra (image processing)

Adalah cabang ilmu informatika untuk memperbaiki kualitas citra agar kualitasnya lebih baik atau lebih mudah diinterpretasi oleh manusia maupun komputer. Input dari program pengolahan citra adalah citra dan outputnya pun citra pula.

3.      Pengenalan Pola (pattern recognition/image interpretation)

Adalah cabang ilmu yang mempelajari pola-pola data baik numerik maupun simbolik sehingga bisa diambil satu atau lebih kesimpulan. Input dari program pengenalan pola adalah citra sedangkan outputnya adalah deskripsi objek.

H.     Penerapan Pengolahan Citra Digital dalam Kehidupan Sehari-hari

1.      Bidang Militer

a)      Pelacakan target

Dalam dunia militer untuk mengidentifikasi target terlebih ketika dilakukan pada malam hari sehingga peluru kendali bisa mengenai sasaran secara tepat menggunakan sensor visual kamera forward looking infared (FLIR), dengan bantuan pengolahan citra digital, target yang sudah dikunci dapat dilakukan tracking untuk mendapatkan informasi pergerakannya.

Pelacakan target dengan kamera inframerah

sumber : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.cs.infraredcamera&hl=in

b)      Pembersih ranjau dengan sesnor visual

Memasuki area yang berbahaya seorang diri untuk membersihkan ladang ranjau tertentu bukan pilihan yang tepat, saat ini menggunakan robot dengan sensor visual maka seorang operator penjinak ranjau dapat membersihka ranjau dari jarak yang aman.

2.      Bidang Industri

Pengolahan citra digital sangat berperan karena membutuhkan kecepatan yang tinggi dalam pemrosesannya yang tidak bisa ditangani oleh tenaga manusia. Ketelitian dalam proses produksi sangat penting, terutama untuk produk yang sangat mementingkan akurasi.

a)      Industrial Packaging

Dengan menggunakan bantuan pengolahan citra digital, kamera yang menangkap objek dapat mengelola dan melakukan aksi sesuai dengan kebutuhan. Mensortir barang berdsarkan warna, ukuran, maupun kode yang terdapat di barang tersebut.

b)      Supervisi/Inspeksi Produk

Jika terdapat kerusakan pada spare part mesin, maka haris menjalani pemeriksaan kerusakaan terlebih dahulu secara akurasi. dengan bantuan pengolahan citra digital dan dilakukan proses segmentasi makan bisa diindentifikasi jenis kerusakan yang terjadi.

3.      Bidang medis

Sangat dibutuhkan sebuah ketelitian dalam menganalisis dan menghitung.

a)      Analisis sperma

Jika dalam menganalisis video pergerakan sperma dengan menggunakan bantuan pengolahan citra, maka mempermudah ditentukan kualitas sperma dari jumlah dan motilitasnya oleh seorang ahli.

Mengukur motilitas sperma sapi 

sumber : http://laboratorium-embriologi-fkh-unsyiah.blogspot.co.id/2013/05/laporan-praktikum-v-pengamatan.html

b)      Identifikasi Sel Darah

Jika ingin mengetahui informasi yang terkait dengan kesehatan seseorang, maka darah merupakan pilihan yang tepat. Bantuan pengolahan citra digital setiap bentuk dan warna dari sel darah merah bisa diketahui dan dialanisis supaya mempermudah seorang dokter dalam mendiagnosa penyakit yang diderita, karena tidak mungkin banyaknya jumlah sel-sel darah didalam tubuh bisa diperiksa secara manual satu persatu. Selain itu, untuk mendeteksi adanya sel darah putih muda(blast) sebagai penyakit leukemia dapat menggunakan pengolahan citra digital.

Mendetksi sel darah putih muda pada penderita leukemia 

sumber : http://mypotik.blogspot.co.id/2011/02/leukemia-mielositik-kronis.html

4.      Bidang Transportasi

a)      Intelligent Traffic Analysis

CCTV bukan hanya sebagai alat perekam karena dengan adanya keberadaan CCTV yang terpasang setiap jalan raya, tetapi mampu untuk menghitung jumlah kendaraan yang melintas dan mengkasifikasikannya dengan menggunakan bantuan pengolahan citra digital.

b)      Traffic Jam Analysis

Didaerah perkotaan sudah terkenal dengan kemacetannya menjadi hal yang biasa, dimana sering sekali simpul-simpul kemacetan banyak dipertigaan maupun perempatan jalan. Cara untuk mengetahui dan mengurangi kemacetan pada simpu-simpul kemacetan tersebut, maka dengan bantuan pengolahan citra digital bisa mengetahui simpul-simpul kemacetan.

Mendeteksi kemacetan di jalan raya 

sumber : http://portalcisarua.blogspot.co.id/2016/12/

5.      Bidang Hukum dan Keamanan

a)      Pengenalan Sidik Jari

Ciri khas setiap orang berbeda-beda satu dengan yang lainnya, karena setiap orang memiliki sidik jari yang tidak akan berubah seiring bertambahnya usia. Walaupun orang tersebut memiliki kembaran, tetap saja memiliki perbedaan. Dengan ciri khas tersebut sangat mudah untuk mengetahui identitas seseorang. Namun, dengan bantuan pengolahan citra digital, sidik jari dapat discan dan kemudian bisa mengetahui identitas pemilik sidik jari tersebut. Misalnya, ada kasus kriminal dan di TKP terdapat barang yang menjadi salah satu alat bukti di persidangan yang dapat diidentifikasi dengan bantuan pengolahan citra digital.

b)      Pengenalan wajah

Jika terjadi sebuah kasus kriminal, kepolisan pasti akan melihat rekaman CCTV sebagai barang bukti mengetahui identitas pelau kriminal, maka dengan bantuan pengolahan citra digital, wajah pelaku kriminal dapat diidentifikasi dan dicocokan dengan database milik kepolisian untuk mempermudah mendapatkan identitas pelaku.

6.      Fotografi

Sebenarnya, tampilan foto-foto di iklan yang sangat indah merupakan hasil editan software photo editor seperti Adobe Photoshop, GIMP dll. Tampilan foto-foto tersebut menjadi lebih menarik dan indah karena terdapat banyak fitur didalam software photo editor tersebut.

 

Fitur Adobe Photoshop

sumber : https://career.guru99.com/top-25-adobe-photoshop-interview-questions/

Demikian penjelasan dari saya, semoga bisa menambah wawasan dan manfaat bagi yang membacanya. Saya minta maaf jika ada salah dalam penulisan, kritik dan saran akan saya terima karena akan membuat saya lebih baik lagi kedepannya.

Referensi : 

Hidayatullah, Priyanto. 2017. Pengolahan Citra Digital : Teori dan Aplikasi Nyata. Bandung: Informatika.

https://plus.google.com/111188608363903826970/posts/MLesJRq3hZy

http://avi.staff.gunadarma.ac.id/

http://amaliyahnovinda.blogspot.co.id/2014/09/pengertian-grafik-komputer-dan.html