Pengolahan Citra Berwarna STMIK PPKIA Pradnya Paramita Sigit Setyowibowo, ST., MMSI

Dasar-dasar Warna Warna sinar yang direspon oleh mata adalah sinar tampak (visible spectrum) dengan panjang gelombang berkisar dari 400nm (biru) sampai 700 nm (merah)

Atribut Warna Selain RGB, warna juga dapat dimodelkan berdasarkan atribut warnanya. Setiap warna memiliki 3 buah atribut, yaitu intensity (I), hue (H), dan saturation (S). a. Intensity/brightness/luminance  Atribtu yang menyatakan banyaknya cahaya yang diterima oleh mata tanpa memperdulikan warna. Kisaran nilainya adalah antara gelap (hitam) dan terang (putih). b. Hue  Menyatakan warna sebenarnya, seperti merah, violet,dan kuning. Hue digunakan untuk membedakan warna-warna dan menentukan kemerahan (redness), kehijauan (greenness), dsb, dari cahaya. Hue berasosiasi dengan panjang gelombang cahaya, dan bila kita menyebut warna merah, violet, atau kuning, kita sebenarnya menspesifikasikan hue-nya. c. Saturation  Menyatakan tingkat kemurnian warna cahaya cahaya, yaitu mengindikasi seberapa banyak warna putih diberikan pada warna. Sebagai contoh, warna merah adalah 100 % warna jenuh (saturated color), sedangkan warna pink adalah warna merah dengan tingkat kejenuhan sangat rendah (karena ada warna putih didalamnya). Jadi, jika hue menyatakan warna sebenarnya, maka saturation menyatakan seberapa dalam warna tersebut

Model IHS

Ruang Warna Gonzalez & Woods (2002) mendefinisikan ruang warna (atau kadang disebut sistem warna atau model warna) sebagai suatu spesifikasi sistem koordinat dan suatu subruang dalam sistem tersebut dengan setiap warna dinyatakan dengan satu titik di dalamnya. Tujuan dibentuknya ruang warna adalah untuk memfasilitasi spesifikasi warna dalam bentuk suatu standar. Ruang warna yang paling dikenal pada perangkat komputer adalah RGB, yang sesuai dengan watak manusia dalam menangkap warna. Namun, kemudian dibuat banyak ruang warna, antara lain HSI, CMY, LUV, dan YIQ

Color Model Beberapa color model yang populer: RGB (warna primer pada CRT) CMYK (populer bagi percetakan) YIQ / YUV (standar bagi TV NTSC / PAL) HSI / HSV (sesuai dengan persepsi mata manusia)

Ruang Warna RGB maka dikatakan memiliki kedalaman 24-bit Skema ruang warna RGB dalam bentuk kubus Kubus warna dengan 24 bit  Jika masing-masing RGB memiliki graylevel 8-bit, maka dikatakan memiliki kedalaman 24-bit  Total jumlah warna yang dihasilkan adalah (28 )3 =16.777.216 warna

Ruang Warna RGB

Ruang Warna RGB

%program redgreenblue.m clear all; RGB_solid(1:425,1:425,1:3)=128; % inisialisasi matriks tampilan ruang warna RGB RGB_Edge(1:425,1:425,1:3)=128; Imax =255; % inisialisasi Imax, sudut = -5*pi/6; % set sudut tampilan koordinat ke-3 for b=0: Imax % Variasin intensitas B dari 0 s/d Imax, for g=0: Imax % Variasin intensitas G dari 0 s/d Imax, for r=0: Imax % Variasin intensitas R dari 0 s/d Imax, j = 150 + floor(g +(b*sin(sudut))); % Konversi koordinat 3-D ke visualisasi 2-D i = 280 - floor(b*sin(sudut) + r); % RGB_solid(i,j,1)=r; % Simpan warna R, G, B dalam matriks RGB_solid(i,j,2)=g; % ruang 3-D solid RGB_solid(i,j,3)=b;

% Simpan warna R, G, B dalam matriks ruang 3-D edge if ((r==b&&g== Imax) || (r==g&&b== Imax) || ... (b==g&&r== Imax) || (r== Imax &&g== Imax) ||... (g== Imax &&b== Imax) || (b== Imax &&r== Imax) ||... (b==0&&g==0)|| (r==0&&g==0)|| ... (b==0&&r==0) || (b==r&&g==0) || (r==g&&b==0)||... (b==g&&r==0) || (b== Imax &&r==0) ||... (b==Imax &&g==0) || (g==Imax &&r==0) || ... (g==Imax &&b==0) || ... (r==Imax &&b==0) || (r== Imax &&g==0) || ... (r==g&&g==b)) RGB_Edge(i,j,1)=r; & simpan warna R, G, B dalam matriks RGB_Edge(i,j,2)=g; % ruang 3-D Edge RGB_Edge(i,j,3)=b; end end; figure(1), imshow(uint8(RGB_solid)); % Tampilkan ruang warna RGB 3-D solid figure(2), imshow(uint8(RGB_Edge)); % Tampilkan ruang warna RGB 3-D Edge

Ruang Warna CMY/CMYK 𝐶 𝑀 𝑌 = 1 1 1 − 𝑅 𝐺 𝐵  Cyan, Magenta, dan Yellow merupakan warna skunder atau alternatif dari warna primer, yaitu RGB   Konversi RGB ke CMY 𝐶 𝑀 𝑌 = 1 1 1 − 𝑅 𝐺 𝐵

Ruang Warna CMY/CMYK  Untuk menghasilkan nilai warna yang lebih baik, CMY diperbaiki dengan CMYK  CMYK ditujukan untuk menambahkan warna yang keempat, yaitu black.  Disebut juga dengan “four- color printing” yang didapatkan dari CMY dan Black

%Program cmy.m clear all; CMY_solid(1:425,1:425,1:3)=128; % Inisialisasi matriks tampilan CMY_Edge(1:425,1:425,1:3)=128; Imax =255; sudut = -5*pi/6; % inisialisasi Imax, dan sudut tampilan for b=0: Imax % Variasi intensitas B dari 0 s/d Imax, = 255 for g=0: Imax % Variasi intensitas G dari 0 s/d Imax, = 255 for r=0: Imax % Variasi intensitas R dari 0 s/d Imax, = 255 j = 150 + floor(g + (b*sin(-5*pi/6))); % Koordinat 3-D ke tampilan koordinat 2-D i = 280 - floor(b*sin(-5*pi/6) + r); CMY_solid(i,j,1)= Imax - r; % Konversi dari RGB ke CMY, 3-D solid CMY_solid(i,j,2)= Imax - g; CMY_solid(i,j,3)= Imax - b;

% Konversi dari RGB ke CMY, 3-G edge if ((r==b&&g== Imax) || (r==g&&b== Imax) || ... (b==g&&r== Imax) || (r== Imax &&g== Imax) ||... (g== Imax &&b== Imax) || (b== Imax &&r== Imax) ||... (b==0&&g==0)|| (r==0&&g==0)|| (b==0&&r==0) ||... (b==r&&g==0) || (r==g&&b==0)|| (b==g&&r==0) || ... (b== Imax &&r==0) || (b==Imax &&g==0) || ... (g==Imax &&r==0) || (g==Imax &&b==0) || ... (r==Imax &&b==0)|| (r== Imax &&g==0) || (r==g&&g==b)) CMY_Edge(i,j,1)= Imax - r; CMY_Edge(i,j,2)= Imax - g; CMY_Edge(i,j,3)= Imax - b; end end; figure(1), imshow(uint8(CMY_solid)); figure(2), imshow(uint8(CMY_Edge));

Model Warna HSI, HSV, HSL HSV dan HSL merupakan contoh ruang warna yang merepresentasikan warna seperti yang dilihat oleh mata manusia. H berasal dari kata “hue”, S berasal dari “saturation”, L berasal dari kata “luminance”, I berasal dari kata “intensity”, dan V berasal dari “value”. RGB dan CMY ideal untuk implementasi hardware, tidak untuk persepsi manusia Ketika manusia memandang object, deskripsi yang diterima adalah hue, saturation, dan brightness Hue: atribut warna yang mendeskripsikan pure color (pure yellow, orange, atau red) Saturation: ukuran derajat dimana pure color dicerahkan Brightness: subjective deskriptor intensitas  I : Intensity  V : Value  L : Lightness

Ruang warna HIS atau HSV

Ruang Warna HIS atau HSV

Model Warna HSI  Konversi RGB ke HSI dengan

Ruang Warna YUV  Model YUV terdiri dari komponen luminance/brightness (Y) dan dua komponen konten warna / chrominance (U dan V).  Konversi dari RGB ke model YUV :  Gonzales (2002)  V. Santhi dan Dr. Arunkumar (2009)

Model Warna YUV RGB Y U V

Ruang Warna YCbCr  YCbCr merupakan model warna hasil encoding non-linier sinyal RGB, biasanya digunakan studio TV Eropa dan kompresi citra.  Komponen Y : luma (luminance), Komponen Cb dan Cr masing-masing merupakan bentuk subtractive dari B dan R pada model RGB.  Konversi dari RGB ke model YUV :  Tarek M (2008)

Model Warna YCbCr RGB Y Cb Cr

Latihan: Jelaskan istilah-istilah berikut: hue saturation brightness   Apa perbedaan CMY dan CMYK? Kapan ruang warna seperti HSV bermanfaat? Apakah ruang warna HIS, HSV, dan HSL itu sama? Kalau berbeda, di mana perbedaannya? Apa yang terjadi, jika suatu citra RGB pada setiap pikselnya mempunyai nilai R=G=B. Jelaskan Berikan contoh kegunaan transformasi warna pada aplikasi-aplikasi nyata.