Citra Digital

          Citra dapat dikatakan sebagai citra digital jika citra tersebut disimpan dalam format digital (dalam bentuk file). Hanya citra digital yang dapat diolah menggunakan komputer. Jenis citra lain jika akan diolah dengan komputer harus diubah dulu menjadi citra digital (Ardhianto dkk., 2013). Citra digital merupakan sebuah larik (array) yang berisi nilai-nilai real maupun komplek yang direpresentasikan dengan deretan bit tertentu (Gonzales dan Woods, 2009).

Citra digital pada dasarnya merupakan representasi dari fungsi gelombang cahaya dalam bentuk diskrit pada bidang dua dimensi. Citra digital dapat mewakili sebuah matriks yang terdiri dari M kolom dan N baris, perpotongan antara kolom dan baris disebut pixel (picture element), yaitu elemen terkecil dari sebuah citra (Ardhianto dkk., 2013). Kumpulan pixel-pixel tersebut akan menentukan dimensi atau resolusi dari sebuah citra (Febrinata dkk., 2013). Pixel mempunyai dua parameter, yaitu koordinat (x,y) yang menunjukkan posisi pixel dalam suatu citra dan amplitudo f(x,y) yang menunjukkan intensitas atau warna citra. Nilai yang terdapat pada koordinat (x,y) adalah f(x,y), yaitu besar intensitas atau warna dari pixel di titik tersebut (Ardhianto dkk., 2013).

Sedangkan bentuk matriks dalam koordinat spasial pada citra digital dapat ditunjukkan pada persamaan (2.1) berikut (Gonzales dan Woods, 2009);

    

Suatu citra tersusun oleh sekumpulan pixel (picture element) yang memiliki koordinat (x,y) dan amplutido f(x,y). Setiap koordinat (x,y) seperti pada persamaan (2.1) menunjukkan letak atau posisi pixel dalam citra tersebut, sedangkan amplitudo f(x,y) menunjukkan nilai intensitas warna suatu citra (Gonzales dan Woods, 2009).

Berdasarkan kombinasi warna pixel-nya, sistem warna pada citra digital terbagi menjadi tiga jenis, yaitu citra RGB , citra keabuan, dan citra biner  (Putra, 2010). Citra RGB merupakan citra yang memiliki kedalaman bit sebesar 24 bit dan tersusun atas tiga kanal warna, yaitu kanal merah (red), hijau (green), dan biru (blue). Masing-masing kanal memiliki nilai intensitas pixel dengan kedalaman bit sebesar 8 bit, yang artinya memiliki variasi warna 2⁸ derajat warna (0 s.d 255). Pada kanal merah, warna merah sempurna akan direpresentasikan dengan nilai 255 dan hitam sempurna dengan nilai 0. Begitu juga pada kanal hijau dan biru. Artinya, apabila suatu pixel pada citra RGB berwarna merah sempurna, maka komposisi warna pada pixel-nya adalah kanal merah sebesar 255, kanal hijau dan kanal biru sebesar 0.  Banyaknya kombinasi warna pixel yang mungkin pada citra RGB adalah sebanyak 256 x 256 x 256 = 16.777.216 (Nafi’iyah, 2015). Representasi pixel dengan komposi warna merah, hijau, dan biru dapat ditunjukkan pada Gambar 2.1,

 

Gambar 2.1 Contoh citra RGB dan nilai intensitasnya (Mcandrew, 2004), (a) Contoh citra RGB, (b) Nilai intensitas kanal merah, (c) Nilai intensitas kanal hijau, (d) Nilai intensitas kanal biru

 

Citra Grayscale adalah citra yang nilai pixel-nya didasarkan pada derajat keabuan. Citra Grayscale memiliki kedalaman bit sebesar 8 bit, sehingga derajat warna hitam sampai dengan putih dibagi ke dalam 256 derajat keabuan, yaitu dari 0 sampai dengan 255 (Nafi’iyah, 2015). Warna putih sempurna direpresentasikan dengan nilai 256 dan hitam sempurna direpresentasikan dengan nilai 0. Untuk mengkonversi/mengubah citra RGB menjadi citra grayscale dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.2) berikut (Ballabeni dan Gaiani, 2016),

dengan I adalah nilai intensitas warna citra output pada pixel (x,y), R adalah nilai intensitas warna pada kanal merah, G adalah nilai intensitas warna pada kanal hijau,dan B adalah nilai intensitas warna pada kanal biru. Dimana persamaan (2.2) merupakan kombinasi paling ideal untuk memperoleh citra grayscale dari citra RGB. Gambar 2.2 menunjukkan contoh suatu citra grayscale beserta representasi nilai intenitas pada setiap pixel-nya.

 

Gambar 2.2 Contoh citra grayscale dan nilai intesitasnya (Mcandrew, 2004)

Citra biner (black and white) adalah citra yang pixel-nya memiliki kedalaman bit sebesar 1 bit, sehingga citra biner hanya memiliki dua kemungkinan nilai pixel, yaitu bernilai 0 yang menunjukkan pixel berwarna hitam, dan bernilai 1 yang menunjukkan pixel berwarna putih (Mcandrew, 2004). Citra grayscale dapat dikonversi menjadi citra biner melalui proses thresholding. Dalam proses thresholding, dibutuhkan suatu nilai threhold sebagai nilai pembatas konversi. Nilai intensitas pixel yang lebih besar atau sama dengan nilai threhold akan dikonversi menjadi 1, dan nilai inttensitas pixel yang kurang dari nilai threhold akan dikonversi menjadi 0. Nilai intensitas warna pada citra grayscale yang dikonversikan menjadi citra biner dengan nilai threshold didefinisikan sebagai;

                            

dengan g(x,y) adalah nilai intensitas warna pada pixel (x,y) untuk citra output hasil proses binerisasi, f(x,y) adalah nilai intensitas warna pada pixel (x,y), dan T adalah nilai threshold atau batas ambang konversi. Gambar 2.4 merupakan contoh suatu citra biner beserta representasi nilai intensitas pada pixel-nya.

Gambar 2.3 Contoh citra biner dan nilai intensitasnya (Mcandrew, 2004)

Sumber : 

Mardliyah, I., 2018, Sistem Penghitungan dan Pengklasifikasian Jenis Kendaraan Berbasis Metode Kernel Density Estimation dan K-Means Clustering, Skripsi, Jurusan Fisika, Undip, Semarang.