CITRA DIGITAL

PENDAHULUAN
Citra adalah suatu representasi, kemiripan,
atau imitasi dari suatu objek. Citra sebagai
keluaran suatu sistem perekaman data dapat
bersifat optik berupa foto, bersifat analog
berupa sinyal-sinyal video seperti gambar
pada monitor televisi, atau bersifat digital
yang dapat langsung disimpan pada suatu
media penyimpanan
Ari Suci Novian.,S.Kom.,MM

Citra dapat dikelompokkan menjadi dua bagian
yaitu citra diam yaitu citra tunggal yang tidak
bergerak dan citra bergerak yaitu rangkaian citra
diam yang ditampilkan secara beruntun, sehingga
memberi kesan pada mata sebagai gambar yang
bergerak. Setiap citra didalam rangkaian itu
disebut frame. Gambar-gambar yang tampak
pada film layar lebar atau televisi yaitu terdiri dari
ribuan sampai ratusan-ribu frame

Citra analog adalah citra yang bersifat kontinu, seperti
gambar pada monitor televisi, foto sinar-X yang
tercetak di kertas foto, lukisan, pemandangan alam,
hasil CT-scan, dan lain sebagainya. Citra analog tidak
dapat direpresentasikan dalam komputer sehingga
tidak bisa diproses di komputer secara langsung. Agar
citra analog dapat diproses di komputer, proses
konversi analog ke digital harus dilakukan terlebih
dahulu
1. Citra Analog

Citra digital dapat didefinisikan sebagai fungsi dua
variabel, f(x,y), dimana x dan y adalah koordinat
spasial dan nilai f(x,y) adalah intensitas citra pada
koordinat tersebut, hal tersebut diilustrasikan pada
gambar 2.1. Teknologi dasar untuk menciptakan dan
menampilkan warna pada citra digital berdasarkan
pada penelitian bahwa sebuah warna merupakan
kombinasi dari tiga warna dasar, yaitu merah, hijau,
dan biru (Red, Green, Blue - RGB)
2. Citra Digital

Citra digital dapat didefinisikan sebagai fungsi dua
variabel, f(x,y), dimana x dan y adalah koordinat
spasial dan nilai f(x,y) adalah intensitas citra pada
koordinat tersebut. Teknologi dasar untuk menciptakan
dan menampilkan warna pada citra digital
berdasarkan pada penelitian bahwa sebuah warna
merupakan kombinasi dari tiga warna dasar, yaitu
merah, hijau, dan biru (Red, Green, Blue - RGB)
2. Citra Digital

Sensor optik yang terdapat di dalam sistem
pencitraan disusun sedemikian rupa sehingga
membentuk bidang dua dimensi (x, y). besar
intensitas yang diterima sensor di setiap titik
(x, y) disimbolkan oleh f(x, y) dan besarnya
tergantung pada intensitas yang dipantulkan
oleh objek. Ini berarti f(x, y) sebanding dengan
energi yang dipancarkan oleh sumber cahaya.
Konsekuensinya, besar intensitas f(x, y) tidak
boleh nol dan harus berhingga

Pada Gambar tersebut mengilustrasikan citra digital sebagai fungsi dua variabel,
f(x,y), dimana x dan y adalah koordinat spasial dan nilai f(x,y) adalah intensitas
citra pada koordinat tersebut

RGB adalah suatu model warna yang terdiri
dari merah, hijau, dan biru, digabungkan dalam
membentuk suatu susunan warna yang luas.
Setiap warna dasar, misalnya merah, dapat
diberi rentang-nilai. Untuk monitor komputer,
nilai rentangnya paling kecil = 0 dan paling
besar = 255. Pilihan skala 256 ini didasarkan
pada cara mengungkap 8 digit bilangan biner
yang digunakan oleh mesin komputer.
3. Citra Warna

Dengan cara ini, akan diperoleh warna campuran
sebanyak 256 x 256 x 256 = 1677726 jenis warna.
Sebuah jenis warna, dapat dibayangkan sebagai
sebuah vektor di ruang 3 dimensi yang biasanya
dipakai dalam matematika, koordinatnya dinyatakan
dalam bentuk tiga bilangan, yaitu komponen-x,
komponen-y, dan komponen-z. Misalkan sebuah
vektor dituliskan sebagai r = (x,y,z). Untuk warna,
komponen-komponen tersebut digantikan oleh
komponen R(ed), G(reen), B(lue)

Gambar tersebut menunjukkan piksel dari warna-
warna yang dapat merupakan kombinasi dari tiga
warna utama RGB, yaitu red, green, and blue. Jadi,
sebuah jenis warna dapat dituliskan sebagai :
warna = RGB(30, 75, 255), putih = RGB
(255,255,255), sedangkan untuk hitam= RGB(0,0,0).

Graysacale adalah warna-warna piksel yang berada
dalam rentang gradasi warna hitam dan putih.
4. Citra Gray

Pada Color Dialog seperti yang terlihat pada
Gambar tersebut , jika memilih warna solid hitam,
putih, atau abu-abu, maka akan berada dalam pita
warna grayscale. Apabila tanda panah digeser ( ke
atas menuju putih atau ke bawah menuju ke hitam )
maka red, green dan blue akan memberikan nilai
yang sama.

Perubahan Citra Digital Original ke Citra Grayscale

Untuk pengubahan warna image menjadi
grayscale, cara yang umumnya dilakukan adalah
dengan memberikan bobot untuk masing-masing
warna dasar red, green, dan blue seperti terlihat
pada gambar tersebut . Akan tetapi cara yang
cukup mudah adalah dengan membuat nilai rata-
rata dari ketiga warna dasar tersebut dan
kemudian mengisikannya untuk warna dasar
tersebut dengan nilai yang sama

Citra biner diperoleh melalui proses pemisahan
piksel-piksel berdasarkan derajat keabuan yang
dimilikinya.
5. Citra Biner

Gambar tersebut memperlihatkan piksel yang
memiliki derajat keabuan lebih kecil dari nilai batas
yang ditentukan akan diberikan nilai 0, sementara
piksel yang memiliki derajat keabuan yang lebih
besar dari batas akan diubah menjadi bernilai 1.
F (x, y) ‘ = a1, f (x, y) < T
a2, f (x, y) ≥ T

Jika a1 =0 dan a2 = 1, maka operasi ini akan
mentransformasikan suatu citra menjadi citra biner. Misal
suatu citra memiliki gray level 256, dipetakan menjadi citra
biner, maka fungsi trasformasinya adalalah sebagai berikut :
f (x, y)’ = 0, f (x, y) < 128
1, f (x, y) ≥ 128
Pixel-pixel yang nilai intensitasnya di bawah 128 diubah
menjadi hitam (nilai intensitas = 0), sedangkan pixel-pixel
yang nilai intensitasnya di atas 128 diubah menjadi putih
(nilai intensitas =1)

Citra analog tidak bisa diproses langsung oleh
komputer. Citra analog harus diubah menjadi citra
digital (pencitraan) agar komputer bisa
memprosesnya.
Proses mengubah citra analog menjadi citra digital
disebut digitalisasi citra. Ada dua hal yang harus
dilakukan pada digitalisasi citra, yaitu digitalisasi
spasial yang disebut juga sebagai sampling dan
digitalisasi intensitas yang sering disebut sebagai
kuantisasi.
Digitalisasi Citra

Citra yang dihasilkan dari peralatan digital (citra digital)
langsung bisa diproses oleh komputer karena di dalam
peralatan digital sudah terdapat sistem sampling dan
kuantisasi. Sedangkan peralatan analog tidak dilengkapi
kedua sistem tersebut. Kedua sistem inilah yang bertugas
memotong-motong citra menjadi x kolom dan y baris (proses
sampling), sekaligus menentukan besar intensitas yang
terdapat pada titik tersebut (proses kuantisasi) sehingga
menghasilkan resolusi citra yang diinginkan

Sampling adalah transformasi citra kontinu menjadi
citra digital dengan cara membagi citra analog (kontinu)
menjadi M kolom dan N baris sehingga menjadi citra
diskrit. Semakin besar nilai M dan N, semakin halus citra
digital yang dihasilkan dan artinya resolusi citra semakin
tinggi.
Persilangan antara baris dan kolom tertentu disebut
dengan piksel. Proses sampling dihasilkan oleh peralatan
digital, misalnya scanner, foto digital, dan kamera
digital.
1. Sampling

Kamera digital biasanya menggunakan sensor optik
jenis CCD (Charge Coupled Device) yang membentuk
sebuah larik berukuran M kolom dan N baris.
Sensor jenis CCD digunakan untuk mendeteksi
intensitas cahaya yang masuk ke dalam kamera.
Keluaran dari matriks CCD berupa arus yang besarnya
sebanding dengan intensitas cahaya yang
mengenainya. Arus tersebut kemudian dikonversi
menjadi data digital yang kemudian dikirimkan ke unit
penampil atau unit pengolah lainnya.

Jumlah seluruh pantulan cahaya yang masuk ke sensor CCD
sebenarnya adalah citra analog 2 dimensi. Oleh sensor optik
dari seluruh pantulan cahaya ini diterima hanya sebagian saja,
yaitu sebesar ukuran larik tadi (MxN). Akibatnya ada beberapa
informasi citra yang hilang yang tidak tertangkap oleh sensor.
Inilah yang dimaksud dengan sampling, yaitu pengambilan
sebagian cahaya dari seluruh cahaya yang diterima oleh
sensor. Oleh karena cahaya yang diterima sensor hanya
sebesar larik berukuran M kolom dan N baris maka citra
analog 2 dimensi ini diproyeksikan menjadi citra digital 2
dimensi berukuran M kolom dan N baris.

(a) Citra Analog, (b) Citra Analog Disampling
Menjadi 14 Baris dan 12 Kolom, (c) Citra Digital
Hasil Sampling Berukuran 14 x 12 Piksel
Gambar menunjukkan proses sampling dari
citra analog menjadi citra digital berukuran 14
x 12 piksel yang mengakibatkan adanya
beberapa bagian informasi citra yang hilang

Warna sebuah citra digital ditentukan oleh besar
intensitas piksel-piksel penyusunnya. Warna ini
diperoleh dari besar kecilnya intensitas cahaya yang
ditangkap oleh sensor. Sedangkan skala intensitas
cahaya di alam tidak terbatas, yang bisa menghasilkan
warna dengan jumlah yang tak terhingga. Sampai saat
ini belum ada satu sensor pun yang mampu menangkap
seluruh gradasi warna tersebut.
2. Kuantisasi

Keterbatasan inilah yang mengharuskan kita membuat gradasi
warna sesuai dengan kebutuhan. Transformasi intensitas analog
yang bersifat kontinu ke daerah intensitas diskrit disebut
kuantisasi. Proses kuantisasi dihasilkan oleh peralatan digital,
misalnya scanner, foto digital, dan kamera digital
Perhatikan Gambar (b) dan (c). Misalnya besar memori yang
digunakan untuk meyimpan warna adalah 3 bit maka gradasi
warna citra analog Gambar 2.7 (b) hanya diwakili oleh gradasi
warna 3 bit ini. kemudian, dilakukan kuantisasi untuk setiap
piksel. Warna tiap-tiap piksel disesuaikan dengan gradasi warna
yang disediakan oleh memori

Gambar Matriks Berisikan Intensitas

Hasil citra digital yang disimpan oleh memori hanyalah
nilai-nilai intensitas yang ditunjukkan pada Gambar 2.8 ,
yang berbentuk matriks berukuran 14 baris x 11 kolom.
Setelah tiap-tiap piksel dikuantisasi, nilai-nilai intensitas
diperoleh sebagai berikut.
Nilai-nilai diatas diperoleh setelah dikuantisasi,kemudian
untuk selanjutnya akan ditulis dalam bentuk asimetris.
Bila cita digital tersebut ditulis dalam bentuk asimetris
sebagai fungsi f(x, y) maka :

Gambar Matriks Nilai Asimetris

Seperti ditunjukkan pada Gambar Matriks Nilai
Asimetris, f(3, 10) = 7 artinya piksel di titik (3,
10) mempunyai nilai intensitas sebesar 7, f (6,
5) = 4 artinya piksel di titik (6, 5) mempunyai
nilai intensitas 4, dan seterusnya.

GRAFIK
• Gambar digunakan dalam presentasi /
publikasi multimedia adalah karena lebih
menarik perhatian dan dapat mengurangi
kebosanan dibandingkan dengan teks.
• Gambar dapat meringkas dan menyajikan
data komplek, sebuah gambar mampu
menyampaikan seribu kata
• Terdiri dari :
– Gambar vektor / vector image
– Gambar bitmap / bitmap image
– Clip art
– Digitized picture
– Hyperpicture
– Format file grafik

Gambar vektor
• Gambar vektor tidak disimpan dalam sebuah
gambar, tetapi tersimpan sebagai
serangkaian instruksi yang digunakan untuk
membuat suatu gambar yang dinamakan
algoritma, yang menentukan bentuk kurva,
garis, dan berbagai bangun dengan gambar /
picture
• Contoh softwarenya adalah AutoCAD untuk
membuat model pada gambar arsitektur dan
mekanika

• Kelebihan gambar vektor ;
– Bersifat scalable, maksudnya : bisa
merubah ukuran tanpa perubahan
kualitas dan tidak tergantung pada
resolusi monitor
– Ukuran file lebih kecil dibandingkan
bitmap dan didownload dari internet lebih
cepat
– Dapat diubah menjadi 3 dimensi

autoCAD

Gambar Bitmap
• Gambar Bitmap merupakan rekontruksi dari gambar asli.
• Gambar Bitmap adalah gambar yang tersimpan sebagai
rangkaian pixel (titik-titik) yang memenuhi bidang titik-titik
di layar komputer
• Seluruh informasi gambar dinyatakan dalam pixel
• Kelemahannya :
– tidak bisa memperbesar / memperkecil resolusi,
resolusi tergantung pada gambar asli
– Ukuran file relatif besar karena tersimpan dalam pixel
bukan dalam instruksi untuk membuat gambar
– Gambar bitmap bila dikompresi, kualitasnya menurun
• Kelebihannya :
– Pengolahannya minimal dan lebih cepat untuk
ditampilkan karena gambar bitmap dapat ditransfer
secara langsung dari file ke layar monitor
• Contoh Software : Paint, Adobe Photoshop, CorelDRAW

Clip Art
• Membuat grafis dengan tangan sangat menyita
waktu. Untuk
menghemat waktu, ada banyak sekali koleksi
clip art untuk
membuat multimedia
• Koleksi clip art :
– Foto
– Icon
– Animasi
– background tile
– Button
– Bullet
– visual theme (image alam & keilmuan)
– dll

Digitized Picture
• Video capture board (capture card)
memungkinkan kita untuk menyambungkan
komputer dengan video camera, VCR,video
disc player, line video feed dan langsung
menjadikan frame-frame gambar tersebut
menjadi bitmap yang dapat digunakan dalam
aplikasi multimedia

contoh……

Hyperpicture
• Ketika pada gambar terdapat bagian yang
bisa digunakan untuk memicu sebuah
multimedia event, maka gambar demikian
disebut hyperpicture
• Contoh ketika membuka situs yahoo.com, di
samping kanan terdapat gambar mobil. Jika
dibawah gambar mobil ini di klik pada kata
“toyota”, maka akan link ke halaman web
toyota
tersebut.

Format File Grafik
• Ada beberapa format file grafik, diantaranya :
 Acrobat TouchUp Image : *.pdf, *.ai, *.pdp
 BMP : *.bmp, *.rle, *.dib
 Photoshop JPEG : *.jpg, *.jpe
 PICT file : *.pic, *.pct
 PNG : *.png
 PSD : *.psd
 Raw : *.raw
 Scitex CT : *.sct
 Targa : *.tga, *.vda, *.icb, *.vst
 TIF : *.tif

PICT
• PICT merupakan format file default Macintosh
yang tersedia untuk setiap aplikasi grafik yang
dijalankan pada sebuah platform Macintosh
yang biasa digunakan untuk program
MacDraw.
• Karakteristik kunci dari tipe file PICT adalah
kemampuannya untuk memuat objek yang
digambarkan secara bitmap maupun vektor.
• File ini diindikasikan dengan ekstensi .PIC

BMP
• BMP (Bitmap) merupakan format file default
Windows.
• Format file ini yang paling populer pada
platform Windows dan diidentifikasikan
dengan ekstensi BMP
• Format BMP mendukung RGB, indexed
colour,
grayscale dan bitmap colour mode.

JPEG
• JPEG (Joint Photograpic Experts Group)
bertanggungjawab terdapat pengembangan
standar dan format pemetaan gambar yang
digunakan secara luas.
• JPEG menggunakan ekstensi .JPG yang
merupakan format grafik yang terkompresi,
digunakan untuk menampilkan foto dan gambar
secara kontinyu dan dapat mengendalikan
kedalaman warna.
• Ukurannya relatif kecil dan paling cocok digunakan
diweb.
• Dapat dipilih derajat kompresi file JPEG dengan
mengindikasikan penetapan output resolusi
rendah, sedang atau tinggi.

GIF
• GIF (Grafic Interchange Format) merupakan
format file terkompresi yang dikembangkan
oleh compuserve untuk digunakan di internet.
• File GIF dapat mengendalikan kedalaman
warna 16 bit (mampu menayangkan
maksimum 256 warna)
• Mengkompresi gambar dengan sifat losses
• Mendukung warba transparan dan animasi
sederhana
• File ini diindikasikan dengan ekstensi .GIF

TIFF
• TIFF (Tagged Interchange File Format)
merupakan format file terkompresi yang biasa
digunakan di paket desktop publishing dan
merupakan format file bagi perusahaan
percetakan.
• File ini diindikasikan dengan ekstensi .TIF
• Kekuatan dari format file TIFF adalah lebih
fleksibel dari format gambar bitmap yang
didukung secara ritual oleh seluruh point,
image editing dan aplikasi kedalaman layout.

EPS
• EPS (Encapsulated Post Script) language file
format digunakan dalam photoshop dapat
memuat baik gambar vektor maupun grafik
dan didukung oleh program grafik, ilustrasi
dan layout halaman.
• File ini berekstensi .EPS
• Format EPS digunakan untuk mentransfer
artwork bahasa post script antara apllikasi.

PNG
• PNG (Portable Network Graphics)
dikembangkan sebagai alternatif bebas-patent
/ pengganti untuk GIF.
• File ini berekstensi .PNG dan merupakan
sebuah format file terkompresi untuk
menampilkan gambar pada world wide web
• Tidak seperti GIF, PNG mempunyai
kemampuan menampilkan gambar pada 24 bit
dan menghasilkan latar belakang secara
transparan.
• Gambar PNG tidak didukung oleh web
browser

PSD
• PSD merupakan format yang digunakan
photoshop untuk menyimpan file yang telah
dibuat dan dimanipulasi.
• PSD mendukung seluruh mode gambar yang
tersedia (Bitmap,Greyscale, indexed colour,
RGB, CMYK, Lab dan multi channel)
• File PSD tidak terkompresi dan memuat
informasi tentang berbagai graphic layer yang
ada tanpa sebuah file.

MEMOTRET ADALAH MELUKIS DENGAN CAHAYA

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
• DIAFRAGMA
mengatur banyak sedikitnya cahaya
• SPEED
mengatur lama/sebentarnya cahaya direkam
• ISO
tingkat kepekaan media rekam terhadap cahaya

ARTI ANGKA DIAFRAGMA
Angka diafragma didapatkan dari
perbandingan antara panjang fokus lensa
dan diameter permukaan lensa yang
berfungsi mengumpulkan cahaya
Contoh, untuk diafragma 1,4 pada lensa
50mm  50 mm : f/1,4 = 35,7 mm
Semakin kecil angkanya semakin lebar
bukaannya semakin banyak
cahayasemakin sempit ruang tajam

SPEED
• Satuannya adalah 1 perdetik
• Angka 2 berarti shutter akan membuka selama
½ detik untuk merekam cahaya

ISO
• Semakin besar angka ISO semakin peka
terhadap cahaya  gambar semakin kasar
(timbul grain/noise)

LIGHT METER
• Adalah alat untuk mengetahui jumlah cahaya yg
akan direkam berdasarkan aturan2 yg telah
ditetapkan pada pengatur cahaya.
• OVER  cahaya terlalu banyak
• NORMAL  sudah pas
• UNDER  cahaya kurang

KAMERA ANALOG

KAMERA DIGITAL

CONTOH
• CONTOH …NORMAL CAHAYA
f /1,4 ; s 1/250 ; ISO 400
• NORMAL CAHAYA :
f / ….. ; s 1/60 ; ISO 400
DIAFRAGMA: 1,4-2,8 -3.5 -5,6-8-11-16-22
SPEED : 1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 60 - 125 - 250 - 500 -
1000 - 2000
ISO : 50-100-200-400-800-1600

Ruang tajam / depth of field
• Dipengaruhi oleh :
- Diafragma
- panjang lensa  semakin panjang titik api
ruang tajam semakin sempit

Ruang tajam / depth of field
RUANG TAJAM LEBAR
RUANG TAJAM SEMPIT

PENCAHAYAAN MENGGUNAKAN LAMPU KILAT
• SPEED HARUS PADA BATAS YANG TELAH DITENTUKAN, BOLEH KURANG
TAPI TIDAK BOLEH LEBIH
• PRINSIP : WAKTU NYALA LAMPU HARUS BERADA PADA WAKTU ANTARA
SAAT SHUTER MEMBUKA DAN MENUTUP
• Pengaturan cahaya hanya pada
diafragma dan ISO

STUDIO LIGHTING
• Nyala lampu di atur oleh :
- kabel yang menghubungkan dengan
kamera
- triger  sensor yang bekerja bila
terkena cahaya yg telah ditentukan
kapasitasnya

Kompresi Data merupakan cabang ilmu komputer yang
bersumber dari Teori Informasi. Teori Informasi sendiri adalah
salah satu cabang Matematika yang berkembang sekitar akhir
dekade 1940-an. Tokoh utama dari Teori Informasi adalah
Claude Shannon dari Bell Laboratory. Teori Informasi
memfokuskan pada berbagai metode tentang informasi
termasuk penyimpanan dan pemrosesan pesan. Teori
Informasi mempelajari pula tentang redundancy (informasi
tak berguna) pada pesan. Semakin banyak redundancy
semakin besar pula ukurang pesan, upaya mengurangi
redundancy inilah yang akhirnya melahirkan subyek ilmu
tentang Kompresi Data
Kompresi Data

Teori Informasi menggunakan terminologi entropy
sebagai pengukur berapa banyak informasi yang
dapat diambil dari sebuah pesan. Kata “entropy”
berasal dari ilmu termodinamika. Semakin tinggi
entropy dari sebuah pesan semakin banyak informasi
yang terdapat di dalamnya. Entropy dari sebuah
simbol didefinisikan sebagai nilai logaritma negatif
dari probabilitas kemunculannya. Untuk menentukan
konten informasi dari sebuah pesan dalam jumlah bit
dapat digunakan rumus sebagai berikut :
number of bits = -log base 2 (probability)

Entropy dari keseluruhan pesan adalah jumlah dari
keseluruhan entropy dari seluruh symbol
Gambar Proses Kompresi Data Secara Umum
Pada Gambar tersebut ditunjukkan proses kompresi
data secara umum yang dapat dengan mudah dipahami

Berikut ini adalah beberapa teknik kompresi data yang
dikategorikan menurut jenis data yang akan dikompresi,
yaitu :
1. Teknik kompresi untuk citra diam (still image)
Contoh: JPEG, GIF dan run-length.
2. Teknik kompresi untuk citra bergerak (motion picture)
Contoh: MPEG.
3. Teknik kompresi untuk data teks
Contoh: half byte.
4. Teknik kompresi untuk data umum
Contoh: LZW, half byte, dan Huffman.
5. Teknik kompresi untuk data sinyal speech
Contoh: PCM, SBC, LPC, dan CELP

Ada empat pendekatan yang digunakan pada kompresi
suatu data, yaitu :
1. Pendekatan statistik
Contoh: Huffman coding.
2. Pendekatan ruang
Contoh: Run-Length encoding
3. Pendekatan kuantisasi
Contoh: Kompresi kuantisasi (CS&Q)
4. Pendekatan Fraktal
Contoh: Fractal image compression

A. Teknik Kompresi Data
Teknik Kompresi Data dapat dibagi menjadi dua
kategori besar, yaitu :
1. Lossy Compression
Lossy compression menyebabkan adanya perubahan
data dibandingkan sebelum dilakukan proses kompresi.
Sebagai gantinya lossy compression memberikan
derajat kompresi lebih tinggi. Tipe ini cocok untuk
kompresi file suara digital dan gambar digital. File
suara dan gambar secara alamiah masih bisa
digunakan walaupun tidak berada pada kondisi yang
sama sebelum dilakukan kompresi

2. Lossless Compression
Sebaliknya Lossless Compression memiliki derajat
kompresi yang lebih rendah tetapi dengan akurasi data
yang terjaga antara sebelum dan sesudah proses
kompresi. Kompresi ini cocok untuk basis data,
dokumen atau spreadsheet
Gambar Proses Kompresi Data Secara Lossless dan Lossy
Pada lossless compression ini tidak diijinkan ada bit
yang hilang dari data pada proses kompresi, seperti
yang ditunjukkan pada gambar tersebut

B. Manfaat Kompresi Data
Beberapa manfaat kompresi adalah :
1. Waktu pengiriman data pada saluran
komunikasi data menjadi lebih singkat.
Contohnya pengiriman gambar dari faximile,
video confrencing, handphone, download dari
internet pengiriman data medis, pengiriman
dari satelit, dan lain-lain.
2. Membutuhkan ruang memori dalam storage
yang lebih sedikit dibandingkan dengan data
yang tidak dimampatkan
3. Efisiensi penggunaan bandwidth pada jaringan
telekomunikasi

C. Kriteria Kompresi Data
Kriteria yang digunakan untuk mengukur
kompresi adalah :
1. Waktu kompresi dan waktu dekompresi
Proses kompresi merupakan proses mengkodekan data atau
citra sehingga diperoleh data dengan representasi kebutuhan
memori yang minimum. Data terkompresi disimpan dalam
file dengan format tertentu, misalnya JPEG atau MPEG.
Sedangkan proses dekompresi adalah proses untuk
menguraikan citra atau data yang dimampatkan untuk
dikembalikan lagi menjadi citra yang tidak mampat.
Algoritma pemampatan yang paling baik adalah algoritma
yang membutuhkan waktu untuk kompresi dan dekompresi
yang paling sedikit

2. Kebutuhan Memori
Metode kompresi yang baik adalah metode kompresi
yang mampu mengompresi file menjadi ukuran yang
paling minimal.Algoritma pemampatan yang baik
akan menghasilkan memori yang dibutuhkan untuk
menyimpan hasil kompresi yang berkurang secara
berarti. Biasanya semakin besar persentase
pemampatan, semakin kecil kebutuhan memori yang
diperlukan sehingga kualitas citra makin berkurang.
Dan, sebaliknya, semakin kecil persentase citra yang
dimampatkan, semakin bagus kualitas hasil
pemampatan tersebut

3. Kualitas Pemanfatan
Metode kompresi yang baik adalah metode
kompresi yang mampu mengembalikan citra hasil
kompresi menjadi citra semula tanpa kehilangan
informasi apapun. Kalaupun ada informasi yang
hilang akbat pemampatan, sebaiknya hal itu
ditekan seminimal mungkin. Semakin berkualitas
hasil pemampatan, semakin besar memori yang
dibutuhkan. Sebaliknya, semakin jelek kualitas
citra hasil pemampatan, semakin kecil kebutuhan
memori yang harus disediakan.

Kualitas citra hasil pemampatan dapat diukur secara
kuantitatif menggunakan besaran PSNR( Peak Signal to
Noise Ratio). Semakin besar nilai PSNR maka citra hasil
pemampatan semakin mendekati citra aslinya, dengan kata
lain semakin bagus kualitas citra hasil pemampatan
tersebut. Sebaliknya, semakin kecil nilai PSNR, semakin
jelek kualitas citra hasil pemampatan.

4. Format Keluaran
Format citra hasil pemampatan yang baik adalah
yang cocok dengan kebutuhan pengiriman dan
peyimpanan data

D. Rasio Kompresi Data
Rasio kompresi adalah ukuran persentase citra
yang telah berhasi dimampatkan. Secara
matematis rasio pemampatan citra dituliskan
sebagai berikut :
Rasio = 100% - (HasilKompresi / Citra Asli x 100%)

Run-Length Encoding
Teknik Run-Length bekerja berdasarkan sederetan karakter
yang berurutan. Data masukan akan dibaca dan sederetan
karakter yang sesuai dengan karakter yang sudah
ditentukan sebelumnya disubstitusi dengan kode tertentu.
Kode khusus ini biasanya terdiri dari tiga buah karakter.
Seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut :
Gambar Karakter pada Run-Length
Keterangan:
Sc = Karakter khusus yang dipakai sebagai tanda kompresi
Cc = Banyaknya karakter yang dekompresi
X = Karakter berurutan yang akan dikompresi

Sebagai contoh sederhana apabila karakter khusus (Sc)
yang digunakan adalah # dan Cc dalam bilangan desimal,
maka jika digunakan untuk kompresi string
“Jarrrrrringan”, maka akan diperoleh hasil “Ja#6ringan”
Algoritma RLE menggunakan pendekatan ruang.
Algoritma ini cocok digunakan untuk menempatkan
citra yang memiliki kelompok-kelompok piksel
berderajat keabuan yang sama. Metode ini dilakukan
dengan menyatakan seluruh baris citra menjadi sebuah
baris run, lalu menghitung run-length unutk setiap
derajat keabuan yang berurutan
KODE = (A,1)(B,2)(A,1)(B,1)(A,1)(B,1)(A,1)(C,1)(A,2)(C,1)(D,3)

Algoritma Huffman
Metode Huffman adalah metode pengkodean yang telah
banyak diterapkan untuk aplikasi kompresi citra. Seperti
metode Shannon Fano, metode Huffman juga membentuk
pohon atas dasar probabilitas setiap symbol, namun teknik
pembentukan pohonnya berbeda.
Berikut ini adalah langkah-langkah algoritman Huffman :
1. Data dianalisis dahulu dengan cara membuat table
frekuensi kemunculan setiap symbol ASCII, table frekuensi
tersebut memiliki atribut berupa symbol ASCII dan
frekuensi.

2. Dua data yang memiliki frekuensi kemunculan paling kecil
dipilih sebagai simpul pertama pada pohon Huffman.
3. Dari dua simpul ini dibuat simpul induk yang mencatat
jumlah frekuensi dua simpul pertama.
4. Kemudian dua simpul tersebut dihapus dari table digantikan
oleh simpul induk tadi. Simpul ini kemudian dijadikan acuan
untuk membentuk pohon.
5 Langkah 3-5 dilakukan dengan berulang-ulang hingga isi
table tinggal satu saja. Data inilah yang akan menjadi simpul
bebas atau simpul akar.

6. Setiap simpul yang terletak pada cabang kiri (simpul
dengan frekuensi lebih besar) diberi nilai 0 dan simpul
yang terletak pada cabang kanan (simpul dengan
frekuensi lebih kesil) diberi nilai 1.
7. Pembacaan dilakukan dari simpul akar kearah simpul
daun dengan memperhatikan nilai setiap cabang.

Metode Kompresi
Ada banyak metode yang dapat digunakan dalam proses
kompresi. Namun, secara garis besarnya metode yang
digunakan dapat diklasifikasikan ke dalam dua metode,
yaitu :
1. Metode statis (static method)
2. Metode kamus (dictionary method)

1. Metode Statis (Static Method)
Metode statis (static method) adalah metode
kompresi yang bekerja dengan cara memetakan
data terlebih dahulu kedalam kode-kode (encoding)
sebelum proses kompresi dilakukan, sehingga data
tersebut akan dipresentasikan dengan kode-kode
pada saat data itu disimpan atau akan dikirimkan
sebelum diubah kembali seperti data aslinya
(decoding).

2. Metode Kamus (Dictionary Method)
Metode kamus (dictionary method) adalah metode
kompresi yang melakukan penyeleksian string dari
data, yang kemudian sebagian dari string tersebut
akan diubah menjadi kode dan kamus akan
menyimpan kode string setiap proses penyeleksian
dilakukan. Isi dari kamus tersebut bisa tetap atau
berubah-ubah. Hal ini tergantung pada input data,
karena setiap pembacaan data akan dilakukan
proses penyeleksian yang akan mengakibatkan
bertambahnya isi dari kamus tersebut sehingga
kamus tersebut berubah-ubah.

ELEMEN DASAR GAMBAR DALAM GRAFIKA KOMPUTER
Citra pada grafika komputer menggunakan elemen
dasar grafik. Elemen-elemen ini memudahkan untuk
menggambar pada layar monitor (rendering). Dalam grafika
komputer terdapat 4 elemen dasar grafik, yaitu :
1. Titik
2. Garis
3. Segiempat
4. Lingkaran
Elemen-elemen dasar ini, dapat dikombinasikan untuk
menghasilkan objek kompleks, antara lain :
Poligaris
Yaitu urutan garis lurus yang saling terhubung
Teks
Adalah bentuk bahasa tulisan dengan simbol-simbol tertentu
yang merupakan kumpulan lebih dari dua buah karakter.

Citra Raster
Adalah gambar yang dibuat dengan pixel yang membedakan
bayangan dan warna. Citra raster disimpan dalam komputer
sebagai larik bernilai numeric. Larik tersebut dikenal
sebagai pixel map atau bitmap.
Ada tiga cara untuk menghasilkan citra grafik yaitu ;
1. Citra yang di desain dengan tangan
2. Citra yang di dapat dari perhitungan
3. Citra yang di dapat dari scan
Pemaparan citra raster dinyatakan oleh pixel dengan
video displays (Cathod-Ray Tub CRT), flat panel displays
(LCD), atau hardcopy (printer laser, dot matrix printers,
inkjet printers).

Contoh proses pemaparan permukaan adalah citra yang
ditangkap lalu disimpan di frame buffer. Nilai pixel yang
disimpan didalam frame buffer digunakan untuk mewarnai
sebuah bintik pada permukaan pemapar. Selanjutnya proses
scan di CRT. Frame buffer adalah matriks 2 dimensi yang
mewakili pixel pada pemapar. Ukuran matriks harus cukup
untuk menyimpan kedalaman warna pemapar untuk semua
pixel. Contoh pemapar (monitor) 1024x1280 mempunyai
kedalaman warna 24 bit (16 juta warna) membutuhkan
ruang simpan sebesar 4 Mb

 Pixel dan Bitmap
Jumlah bit digunakan untuk mewakili warna/bayangan dari
masing-masing pixel (picture element – pixel)
1 bit / pixel = 21 = 2 level warna

o Visualisasi :
data ilmiah
hasil medik (scanning,X-Ray, MRI)
o Permainan Komputer
o Distribusi Online
Contoh Pemanfaatan :
1. Film

2. Pemodelan Industri

3. Visualisasi Data Ilmiah

4. Medical

5. Permainan/Game

Tiga tema utama dalam grafika komputer :
 Modeling
Bagaimana kita merepresentasikan (= memodelkan) objek 3
Dimensi ?
Bagaimana kita dapat membuat model dari objek-objek
tertentu ?
Animation
Bagaimana kita merepresentasikan gerakan sebuah objek ?
Bagaimana kita dapat memberikan kendali kepada pembuat
animasi (animator) dalam pembuatan animasi ?
Rendering
Bagaimana kita mensimulasikan formasi gambar ?
Bagaimana kita dapat mensimulasikan cahaya seperti pada
dunia nyata ?

Modelling dapat diartikan dalam beberapa poin penting,
sebagai berikut :
Representasi objek / lingkungan
shape — geometri dari sebuah objek
appearance — emission, reflection, and transmission of
light
Untuk membuat modelling dilakukan dengan langkah
sebagai berikut :
deskripsimanual (misal : menuliskan rumus)
manipulasi secara interaktif
menggunakan prosedur / program
melakukan pemindaian (scanning) dari objek riil
Pergerakan model dilakukan dengan memperhatikan posisi,
sudut dan sebagainya sebagai fungsi dari waktu

Proses dan caranya kita mengendailkan gerakan :
- membuat gerakan menggunakan tangan, mengisi keyframe
- simulasi perilaku (membat program yang berfungsi sebagai
"otak" dari sebuah objek)
- simulasi fisika
-menangkap gerakan
Proses caranya kita meniru dunia nyata ?
- cahaya yang datang difokuskan oleh lensa
- energi cahaya mempengaruhi film
- representasi gambar sebagai titik-titik / pixels (x,y)
- membutuhkan representasi dari kamera

Proses caranya kita meniru perilaku cahaya ?
- cahaya dianggap sebagai photon (partikel cahaya)
- menangkap gerak lurus dari photon
- membuat model interaksi antara cahaya dengan permukaan benda
Gambar Diagram Proses Grafika Komputer

Ada dua cara dalam menampilkan gambar :
• Vector Display adalah gambar ditampilkan sebagai kumpulan segmen
garis (vector)
• Raster Display adalah gambar ditampilkan sebagai kumpulan titik (pixel)
Raster Display menggunakan peralatan seperti :
 Cathode Ray Tube (CRT) / Tabung sinar katoda
Tabung vakum yang berisi sumber elektron yang digunakan untuk
melihat
gambar untuk mempercepat dan membelokkan berkas elektron ke layar
neon untuk menciptakan gambar. Gambar dapat mewakili bentuk
gelombang listrik (osiloskop), gambar (televisi, monitor komputer), radar
target dan lain-lain

 Plasma Display
Sebuah layar plasma adalah video tampilan komputer
dimana setiap pixel pada layar diterangi oleh sedikit kecil
plasma atau gas yang dibebankan, agak seperti lampu neon
kecil. Plasma menampilkan lebih tipis dari tabung sinar
katoda (CRT) menampilkan dan lebih terang dari liquid
crystal display (LCD).
 Liquid Cristal Display (LCD)
Suatu jenis display yang menggunakan Liquid Crystal
sebagai media refleksinya. LCD sudah digunakan di
berbagai bidang, sebagai contoh monitor,TV, kalkulator.
Pada LCD berwarna semacam monitor terdapat puluhan
ribu pixel. Pixel adalah satuan terkecil di dalam suatu LCD.
Pixel-pixel yang berjumlah puluhan ribu inilah yang
membentuk suatu gambar dengan bantuan perangkat
controller, yang terdapat di dalam suatu monitor.

 Metode CRT
• Paling banyak digunakan
• Bekerja berdasarkan prinsip scanning :
– Horizontal Scanning
– Vertical Scanning
• Scanning harus dilakukan dengan cepat untuk mencegah
efek kerdipan (flicker)

 Liquid Crystal Displays (LCDs)
– LCDs: organic molecules, naturally in crystalline state,
that liquefy when excited by heat or E field
– Crystalline state twists polarized light 90º.

 Plasma display panels
– Similar in principle to fluorescent light tubes
– Small gas-filled capsules are excited by electric field,
emits UV light
– UV excites phosphor
– Phosphor relaxes, emits some other color

 Raster Display System

 Raster Display System
• Setiap kondisi pixel di layar disimpan ke dalam memori
yang disebut : frame buffer.
• Pixel mempunyai informasi mengenai :
- lokasi = lokasi memori di frame buffer
- banyaknya (lokasi) pixel yang dapat disimpan disebut
sebagai resolusi
- warna = banyaknya byte di frame buffer = 2n
• 1 bit memori = 21 warna = 2 warna
• 4 bit memori = 24 warna = 16 warna
• 8 bit memori (1 byte) = 28 warna = 256 warna
- Kapasitas memori membatasai banyaknya pixel yang
ditampilkan dan warna yang dapat direpresentasikan.
Teknologi Display menjelaskan konsep LCD, CRT dan Raster.
Dengan memahaminya akan memudahkan bagaimana
penampilan grafis dapat dilakukan.

CITRA DIGITAL

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to CITRA DIGITAL

Similar to CITRA DIGITAL (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

CITRA DIGITAL