Halo semuanya, Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh. Selamat datang di seri perkulian pengolahan citra digital bersama saya Muhammad Fahri. Pada bagian pertama ini kita akan membahas mengenai konsep dasar dari citra digital.
Apa itu citra digital, kemudian bagaimana strukturnya, dan bagaimana posisi citra digital terhadap ilmu-ilmu komputer yang berhubungan. Nah, nantinya... kuliah ini akan kita praktekkan menggunakan bahasa pemrograman Python dan dibantu dengan library yang namanya OpenCV baik teman-teman semuanya kita akan lihat dulu seperti apa nah disini sebelum saya menjelaskan lebih dalam kita harus sepakati dulu ya kita sepakati bahwa disini yang dimaksud dengan citra adalah gambar gambar, jadi bukan citra yang lain, bukan citra hand-made lotion bukan juga citra anaknya Pak Bambang gitu ya Jadi, citra yang kita maksud di sini adalah gambar.
Nah, gambar itu apa? Atau citra itu apa? Gampangnya begini. Citra itu merupakan representasi dari objek nyata yang ada di sekitar kita ke dalam media dua dimensi. Nah, kita tahu bahwasannya objek yang ada di sekitar kita, objek nyata itu, dia ada dalam ranah tiga dimensi.
3 dimensi. Ada sumbu X, Y, dan Z-nya. Nah, kemudian bagaimana objek yang 3 dimensi tersebut nanti ditangkap oleh perangkat digital, kemudian direpresentasikan dalam suatu bentuk, yakni 2 dimensi.
Nah, seperti apa citra itu? Seperti ini gambarnya. Kita semua sudah paham.
Kita semua sudah paham. Jadi, ini contoh citra. Yang mana citra-citra tersebut atau gambar-gambar tersebut diambil menggunakan perangkat misalkan kamera Nah kita tahu bahwasannya citra yang ada di gambar ini Ataupun objek yang ada di gambar ini merupakan aslinya merupakan objek tiga dimensi di dunia nyata Tetapi ketika dia ditangkap oleh kamera misalnya Nah dia diubah direpresentasikan ke dalam data ataupun file yang bentuknya dua dimensi. Dua dimensi.
Artinya di sini kita hanya memiliki sumbu X dan sumbu Y saja. Tanpa sumbu Z-nya. Ini contoh citra. Jadi citra itu merupakan representasi dari objek dunia nyata ke dalam media dua dimensi. Kemudian di sini, Kita akan lihat bagaimana posisi mata kuliah kita ini terhadap mata kuliah lain yang lebih advance.
Pengolahan citra digital itu menjadi dasar. Dia menjadi dasar, jadi fondasi sebelum kita masuk ke mata kuliah ataupun ke subjek yang lebih advance, yang lebih tinggi lagi. Di sini sebelum kita memahami yang namanya pengenalan pola, ataupun sebelum kita mempelajari yang namanya computer vision atau visi komputer, maka kita harus tahu dulu konsep dan pemahaman mengenai pengolahan citra digital.
Sehingga ketika kita masuk ke mata kuliah ataupun ke subjek pengenalan pola, pattern recognition ataupun ke computer vision, kita sudah memiliki modal, sudah punya fondasi, yakni di pengolahan citra digital. Jadi di sini teman-teman, citra atau gambar yang kita bahas itu fokus pada yang namanya citra digital. Apa itu citra digital?
Gampangnya begini, citra digital merupakan gambar yang ditangkap melalui perangkat digital. Jadi gambar yang diambil atau ditangkap menggunakan perangkat digital. Contohnya apa?
Banyak, misalkan yang paling dekat dengan kita. Kita kamera digital. Kamera digital ya.
Entah mereknya apa. Yang jelas kalau dia kamera digital. Dia merupakan perangkat yang bisa menangkap objek nyata.
Dan merepresentasinya ke dalam dua dimensi. Nah yang lainnya apa. Misalkan scanner.
Scanner itu juga merupakan perangkat yang bisa menghasilkan citra digital. Kita punya dokumen. Kita scan menghasilkan gambar misalnya. Maka gambar yang dihasilkan dari scan tersebut merupakan citra.
citra digital. Atau di bidang medis, ada USG atau CT scan. Itu juga sama.
Merupakan perangkat untuk menghasilkan citra digital. Tentunya dengan bantuan X-ray untuk melihat organ dalam tubuh manusia. Misalkan ibu hamil dengan USG-nya atau menggunakan CT scan untuk memindai otak yang ada dalam kepala manusia.
Nah, ini beberapa contoh perangkat yang bisa digunakan untuk mengambil atau menghasilkan citra digital. Nah, teman-teman, ini terkait dengan perangkat tadi. Proses yang kita lakukan untuk menghasilkan citra digital itu kita sebut dengan image acquisition. Jadi, ketika ada objek, objek dunia nyata, lalu kita ambil gambarnya, kita...
Tangkap gambarnya entah dengan kamera Entah dengan scanner Atau alat lainnya Maka itu disebut dengan image acquisition Akuisisi citra Kita mengambil citra tersebut Bagaimana proses image acquisition ini? Seperti ini Jadi kita punya objek Kita punya objek dunia nyata Terserah entah benda itu Apa itu benda gitu ya Benda atau manusia Ataupun objek yang lainnya Kemudian objek ini ditangkap oleh kamera misalnya, ataupun scanner misalnya ya. Nah, setelah ditangkap oleh kamera, kamera akan melakukan yang namanya sampling. Apa itu sampling? Nanti akan kita bahas setelah ini.
Nah, setelah dilakukan sampling, komputer ataupun perangkat digital tersebut akan melakukan yang namanya quantization, kuantisasi. Jadi ada sampling, ada kuantisasi. Nah, teman-teman nanti harus perhatikan dua hal ini ya, karena sampling dan kuantisasi ini menjadi objek utama dalam menghasilkan citra digital, lewat perangkat digital. So, Setelah terjadi kuantisasi, maka akan dihasilkan yang namanya digital image atau citra digital. Nah, lihat di sini ya.
Sampling dan quantization itu menjadi aktor utama dalam menghasilkan sebuah citra digital melalui perangkat. Perangkat digital tadi. Nah, itu image acquisition.
Nah, ini contohnya. Misal, saya ada benda yang entah hanya benda apa, saya nggak tahu ya. Abstract, seperti buah sepertinya ya.
Nah, pas mencari. Seperti buah. Kita anggap ini objek dunia nyata. Terus objek ini kita tangkap menggunakan kamera digital. Misalkan dengan handphone kita.
Maka tadi ketika perangkat mengambil atau mengakuisisi gambar ini. Hal pertama yang dilakukan adalah sampling. Sampling itu dilakukan dengan cara membuat grid seperti ini. Kotak-kotak seperti ini. Nah nantinya kotak-kotak ini akan kita sebut dengan yang namanya pixel.
Akan kita sebut dengan pixel nanti Kota-kota ini Nah sampling itu seperti ini Jadi dia membuat grid Atau semacam kota dengan ukuran tertentu Misalkan disini ukurannya 14 baris dan 12 kolom Nah kemudian Sampling ini Hasil sampling ini akan dilakukan Kuantisasi Menjadi apa? Menjadi gambar baru seperti ini Nah lihat disini ya Yang sebelah kiri Objek dunia nyatanya Terlihat mulus Gambarnya terlihat mulus Nah ini kita sebut dengan Citra kontinu Artinya Tidak ada patahan-patahan Di situ Jadi objeknya terlihat mulus Smooth Tidak ada patahan seperti yang ada di gambar sebelah kanan Nah Karena kita bicara citra digital, maka sampling dan kuantisasi itu adalah keniscayaan, keharusan. Nah, kuantisasi itu bagaimana cara melakukannya?
Gampang. Kita cukup melihat masing-masing pixel tadi, masing-masing kotak, masing-masing grid itu kita lihat. Misalkan begini.
Nah, jika kotak tersebut mengandung, apa namanya, mengandung... bagian dominan dari suatu objek jadi jika di kotak itu ada dia menangkap sebagian besar bagian dari objek maka itu akan dijadikan satu warna baru dalam representasi digitalnya seperti yang ada di samping ini kotak yang merah itu menandakan bahwa area piksel tersebut mengandung bagian yang cukup dominan sehingga pada representasi dua dimensinya dia diubah jadi satu warna sendiri. Contoh lainnya, kota kuning itu menandakan bahwa area tersebut atau pixel tersebut hanya mengandung sedikit informasi dari bagian objek nyata yang kita tangkap. Sehingga, karena hanya sedikit informasi yang didapatkan, maka bagian pixel tersebut kosong.
Artinya tidak diberikan warna ataupun tidak menjadi bagian dari Citra digital yang dihasilkan. Nah, inilah sebelah kanan ini merupakan citra digital yang dihasilkan lewat proses sampling dan quantization. Nah, berikutnya kita lihat lebih mendalam tentang citra digital ini. Nah, sekarang dari hasil image acquisition tadi, ya, akuisisi gambar tadi, kita sudah mendapatkan sebuah citra digital.
Ya. Seperti ini gambarnya Ini seperti saya katakan tadi Bahwa setiap kotak tadi itu namanya pixel Atau singkatan dari picture element Disingkatnya pixel Jadi sebenarnya kalau teman-teman menggunakan laptop Melihat layar laptop atau melihat layar di handphonenya Sebenarnya layar yang kita lihat tersebut Di dalamnya itu ada titik-titik kecil yang namanya pixel Nah, titik-titik kecil inilah yang menyusun gambar sehingga bisa kita lihat dengan nyaman. Semakin padat pixel tersebut, maka semakin tajam gambar yang kita lihat.
Itu namanya pixel, teman-teman. Nah, kemudian nanti kalau kita bicara citra digital, karena dia adalah objek dua dimensi yang sudah kita bahas di awal tadi. Dia adalah objek dua dimensi, maka dia punya apa namanya...
Ukuran panjang dan lebar. Ataupun kita biasa nyebutnya dengan baris dan kolom. Baris itu yang horizontal, kolom yang vertical.
Misal contoh di sini, citra digital ini ukurannya adalah 14 x 12 pixel. 14 itu apa? 14 itu adalah 14 baris yang horizontal. Itu ada 14 baris ke bawah. Kemudian yang 12 itu yang vertikal, kolomnya.
12 kolom. Maka nanti kita biasakan dalam kaedah citra digital, umumnya kita menyebutkan barisnya dulu, baru jumlah kolomnya. Jadi kalau kita ingin menyebutkan ukuran suatu citra digital, maka kita sebutkan dulu jumlah barisnya dikali dengan jumlah kolomnya.
Seperti contoh ini ya, 14 x 12 piksel, itu ukurannya. Nah, jadi di sini karena dia dua dimensi, dia berada pada sumbu X dan sumbu Y. Nah, akan tetapi di sini perhatikan. Kalau kita bicara matematika di bangku sekolah, biasanya kan sumbu X itu titik 0,0 nya itu berada di pojok kiri bawah.
Nah, kalau di citra digital ini agak berbeda. Titik 0,0 justru ada di pojok kiri atas. Jadi kalau di monitor itu dia ada di pojok kiri atas. Pixel yang paling awal.
Itu di pojok kiri atas dengan pixel yang paling akhir itu ada di pojok kanan bawah. Nah, nanti penyebutannya begini. Pixel yang paling atas itu adalah pixel 0,0.
Ya, pixel pada indeks baris ke 0, kolom ke 0. Nanti yang sebelahnya, sebelah kanannya misalnya itu berarti pixel baris ke 0, kolom ke 1. Pixel, baris 0, kolom kedua, dan seterusnya. Itu cara membaca pixel. Membaca elemen dari citra digital. Jadi, kalau ditanya apa elemen dari citra digital, maka elemennya adalah pixel, teman-teman.
Pixel, singkatan dari picture element. Oke, kita sudah mengetahui tadi struktur dasar dari sebuah citra digital. Nah, sekarang yang saya katakan tadi, semakin padat pixel yang digunakan.
maka akan semakin tajam gambar yang dihasilkan. Misalkan begini, dari hasil image acquisition misalnya, kita melakukan sampling dengan ukuran pixel 200. 256 x 256. Artinya ada 256 baris dan 256 kolom. Nah, maka citra yang dihasilkan adalah seperti contoh yang Anda lihat sekarang ini, teman-teman. Nah, tapi kalau misalnya gambar atau objek perempuan ini saya kuantisasi atau saya sampling menggunakan ukuran piksel yang lebih kecil. Misalnya 128 x 128. Maka gambar yang dihasilkan seperti ini.
Sedikit terlihat tidak setajam gambar yang pertama. Terlihat ada patahan-patahan di setiap sudut. Terlihat itu ya.
Bahwa misalkan pola topinya itu kan terlihat ada garis patah-patah. Kenapa? Karena kelapatan pikselnya lebih kecil daripada yang gambar sebelumnya tadi. Nah, kemudian misalkan lagi, misalkan saya sampling dengan ukuran piksel yang lebih kecil lagi, 64x64. Maka gambar yang dihasilkan makin pecah.
Kenapa? Karena samplingnya, ukuran samplingnya semakin kecil. Akibatnya gambar yang dihasilkan atau piksel yang dihasilkan sedikit.
Jadinya gambar nggak tajam. Ya, gambar nggak tajam teman-teman. Atau misalkan lagi lebih kecil lagi, 32x32.
Nah ini malah terlihat abstrak ya. Tidak terlihat sosok wanita yang ada di gambar tersebut. Nah nanti kalau misalkan gambar ini kita kembalikan wujud normalnya itu akan seperti ini kurang lebih. Kalau 256x256 ya gambarnya seperti itu ukurannya.
Kalau yang 32x32 itu akan terlihat objeknya gitu ya. Kalau kita perkecil gambarnya ke ukuran aslinya. 32x32 pixel.
Nah seperti itu teman-teman ya. Jadi. sampling itu memegang peran penting.
Makanya kalau kita punya kamera, itu pasti kadang-kadang yang dilihat berapa megapikselnya. Berapa megapikselnya. Kenapa? Karena semakin tinggi megapikselnya, artinya nilai samplingnya, pixel yang digunakan saat sampling itu, jumlahnya makin banyak. Semakin banyak jumlah pikselnya, maka gambar yang dihasilkan makin tajam.
Makin tajam. Nah, berikutnya. Nah, sekarang kita akan melihat lebih dalam, ya, ke dalam struktur citra digital.
Nah, manusia, ya, manusia dengan matanya itu melihat gambar itu seperti ini, ya. Melihat objek manusia itu, ya, dengan wudut seperti ini, ya. Ada wajah, matanya, rambutnya terlihat dengan jelas.
Nah, tetapi... Komputer tidak demikian, teman-teman. Misalkan begini ya. Misalkan area kotak merah itu, kalau kita perbesar, kalau kita buka, itu aslinya adalah angka-angka. Jadi gambar yang Anda lihat, di layar monitor, entah itu di smartphone atau di laptop itu sebenarnya adalah berisi angka-angka jadi komputer itu melihatnya bukan seperti kita melihat objek tersebut tapi yang komputer Computer tau itu adalah gambar.
Eh sorry. Itu adalah angka. Nah lihat di sini. Di bangku sekolah kita pernah belajar ya. Ada sebuah data.
Yang data itu memiliki baris dan kolom. Apa itu? Data yang punya baris dan kolom. Apa itu? Matrix.
Nah jadi sebetulnya teman-teman. Sebetulnya citra digital itu merupakan sebuah matrix sebetulnya. Matrix, dia punya baris, dia punya kolom.
Dan setiap elemen matrix itu ada angka. Nah, apa fungsi angka ini? Apa gunanya angka di situ? Ternyata, angka ini merupakan representasi dari warna yang dihasilkan oleh gambar tersebut.
Nah, perhatikan ya. Angka atau elemen yang berisi angka 0 itu artinya pixel tersebut atau elemen tersebut akan berwarna hitam. Ya, akan ditampilkan dengan warna hitam. Sedangkan, Angka tertinggi dengan nilai 255. Jadi kalau rentang warna itu yang terkecil adalah 0 nilainya.
Yang paling tinggi adalah 255. Nah semakin kecil nilainya semakin gelap. Semakin besar nilainya maka semakin terang. Nah di sini kalau pixel yang angkanya 255 itu artinya akan ditampilkan dengan warna putih. Nah teman-teman gambar yang sedang kita lihat di sini bukan gambar berwarna.
Jadi bukan color image Tetapi dia merupakan gambar grayscale Kita nyebutnya gambar grayscale Atau gambar keabuan Nanti masalah gambar keabuan Gambar berwarna ini akan kita bahas pada video yang berikutnya Jadi sekarang yang perlu Anda pahami Bahwa ternyata gambar digital itu merupakan data matrix Yang mana matriks itu punya elemen. Ya, elemen tadi merupakan piksel tadi. Elemennya adalah piksel tadi yang punya angka. Jadi, masing-masing piksel punya angka yang akan menentukan nanti warnanya apa.
Jadi, ini yang harus kita pahami dulu di bagian pertama ini. Nah saya kira demikian untuk video pertama ini. Akan kita lanjutkan di video berikutnya.
Klik like kalau Anda suka dengan video ini. Dan jangan lupa subscribe. Terima kasih.
Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh.