1 Pertemuan 2 Citra Dijital dan Persepsi Visual Matakuliah: T0283 – Computer Vision Tahun: 2005 Versi: Revisi 1

2 Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : Menerangkan pembentukan citra dijital dan berbagai definisi serta pengertian dalam persepsi visual

3 Outline Materi Pembentukan citra dan representasi citra dijital Sampling dan kuantisasi Human visual system Vs Computer vision system Brightness, contrast dan model warna

4 A/D Converter & Video Controller Frame Buffer D/A Converter FRAME STORE MICROCOMPUTER OBJECTS Storage VDU High Resolution Monochrome Monitor CAMERA Conventional Imaging System

5 OBJECTS CAMERA PC/Workstation VGA, AGP dan Frame Grabber sudah menjadi satu modul Today’s Imaging System

6 Imaging System (an overview)

7  Citra adalah fungsi 2 dimensi dari intensitas cahaya. Intensitas disebut juga sebagai brightness (tingkat kecerahan) atau grey level (tingkat keabuan)  Fungsi Citra f(x,y) ditentukan oleh 2 komponen yaitu iluminasi dan refleksi sehingga f (x,y) = i (x,y) r (x,y) dimana i(x,y) adalah iluminasi yang datang dari sumber cahaya dan r(x,y) adalah koefisien refleksi/transmisi obyek  Proses sampling dan kuantisasi merubah f(x,y) kontinyu menjadi f(x,y) diskrit Model Citra (Image Model)

8 Kolom Baris Sebuah Citra dijital direpresentasikan oleh matriks (array) piksel 2 dimensi dimana masing-masing piksel memiliki sebuah nilai intensitas (brightness/ grey level) yaitu 0 <=f(x,y)< 2 b dengan b = jumlah bit per piksel f(x,y) dimana x = 0…..M-1 dan y = 0…..N-1 X Y 0,0 M-1,N-1 Citra Dijital (Digital Images)

9  Umumnya ukuran citra adalah M = N = 2 k dimana k adalah bilangan integer.  Jumlah bit per piksel (bpp) umumnya adalah 1, 8, 12 dan 24 (3 bytes). 1 bpp menghasilkan citra biner sedangkan 8 bpp menghasilkan citra dengan variasi intensitas (brightness) antara 0 dan 255  Citra berwarna (color images) terdiri dari 24 bpp dengan 8 bpp untuk masing-masing komponen warna R, G dan B  Untuk ukuran citra 128 x 128 dengan 8 bpp diperlukan bytes atau 16 K memory penyimpan Citra Dijital (cont’d)

10 Sampling adalah proses pemetaan fungsi kontinyu ke fungsi diskrit (spatial digitization) x y f(x,y) s(x,y) Proses sampling menghasilkan f s (x,y) = f (x,y). s(x,y) dimana s(x,y) = 1 untuk setiap harga x dan y grid Image Sampling

11 24 x x x x 72 Image Sampling

12 3 rd level 2 nd level 1st level 0 th level Input Intensity 5 th level 4 th level Output Intensity Kuantisasi adalah proses pemetaan variabel kontinyu ke variabel diskrit (amplitude digitization) Image Quantization

13 1 bit/piksel 3 bit/piksel 2 bit/piksel 8 bit/piksel Image Quantization

14  Noise (derau) terjadi karena adanya fluktuasi secara acak (stochastic) pada nilai intensitas citra.  Kualitas citra ditentukan oleh ratio(perbandingan) antara sinyal dan noise (derau) yaitu : SNR = max signal/s noise s noise = standard deviasi Signal to Noise Ratio

15 Untuk memahami “citra” harus dipahami terlebih dahulu bagaimana manusia merespons visual stimulus dengan tujuan antara lain : memahami kontras dan memahami bagaimana manusia mendeteksi perubahan pada citra memahami sifat-sifat fotometrik benda-benda fisik mengerti persepsi visual warna mempelajari bagaimana menggunakan pemahaman di atas untuk merancang sistem pencitraan (imaging system Visual Perception of Images

16 Retina – focal plane array pada permukaan belakang mata yang mendeteksi dan mengukur cahaya Photoreceptor – syaraf pada retina yang mendeteksi cahaya Fovea – area sempit pada retina dengan resolusi spatial yang tinggi Blind spot – area sempit pada retina yang tidak memiliki photoreceptors

17 Rods – jenis photoreceptor yang digunakan untuk mengindra (sensing) cahaya akromatik (scotopic vision) Cones – jenis photoreceptor yang digunakan untuk cahaya kromatik/berwarna (photopic vision) Long, medium dan short cones – cones yang sensitive terhadap panjang gelombang merah (L), hijau (M) dan biru (S). RODS CONES

18  Luminance adalah komponen akromatik dari sebuah citra  Energy cahaya antara l 1 dan l 2 =  y(l) adalah faktor sensitivitas visual HVS, fungsi dari l (400 nm – 700 nm)  Luminance didefinisikan sebagai Luminance, Brightness dan Contrast

19 Intensity Steps Colour Contrast

20

21 Model warna RGB digunakan untuk warna pada layar monitor komputer Rentang nilai R, G, B dari 0 (darkest) – 255 (brightest) Perubahan pada color sensation selalu diikuti perubahan terhadap brightness (intensitas) Model Warna RGB

22 Model Warna HIS (HSV)