Pengenalan Citra dan Graphic Computer

Pengenalan Citra dan Graphic Computer

Pengenalan Citra dan Graphic Computer

5302410045

PENGOLAHAN CITRA

Pengolahan Citra 

Pengolahan citra adalah salah satu cabang dari ilmu informatika. Pengolahan citra berkutat pada usaha untuk melakukan transformasi suatu citra /gambar menjadi citra lain dengan menggunakan teknik tertentu. Citra adalah representasi atau tiruan dari suatu benda atau objek. Citra dibagi menjadi dua, yaitu citra analog dan citra digital. Citra analog adalah citra yang dihasilkan sinyal kontinyu, misalnya foto yang dicetak di kertas foto, citra yang tampil di layar TV, citra yang dihasilkan oleh CT-scan, citra yang tersimpan dalam pita kaset, dll. Sedangkan citra digital adalah citra yang bisa diolah langsung oleh komputer dan tersimpan dalam media simpan digital misalnya memory, harddisk, CD, dll. Contoh dari citra digital ini adalah foto yang dihasilkan oleh kamera digital, citra yang dihasilkan oleh scanner, dll.

Fungsi Pengolahan Citra 

. Pengolahan citra bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra agar mudah diinterpretasikan oleh manusia atau mesin. Teknik-teknik pengolahan citra mentransformasikan citra menjadi citra lain. Inputan pada proses ini adalah citra dan keluarannya juga berupa citra dengan kualitas lebih baik daripada citra inputan sebelumnya. Pengolahan citra digital diperlukan di beberapa bidang misalnya: bidang kedokteran, fotografi, keamanan data, dll.

Di bidang kedokteran misalnya untuk memperjelas citra yang dihasilkan ct-scan untuk mendiagnosis penyakit. Bidang fotografi misalnya untuk memberikan efekfiltering, misalnya untuk menghasilkan foto hitam putih, foto  berkabut suasana  pagi hari di alam pedesaan. Untuk keamanan (security) misalnya pengenalan pola retina mata untuk membuka kunci elektrik pintu. Pengolahan citra digital bisa juga digunakan sebagai keamanan data dengan dan otentikasi dengan teknik steganografi atau watermark, dll.

Algoritma Pengolahan Citra

Citra digital disusun oleh banyak piksel. Piksel tersebut mempunyai nilai yang menunjukkan intensitasnya. Data berupa nilai  intensitas piksel ini yang kemudian tersimpan dalam media simpan digital (CD, harddisk, flashdisk, dll). Untuk memperbaiki kualitas citra (pengolahan citra digital), nilai piksel inilah yang dimanipulasi. Ada beberapa algoritma yang digunakan dalam pengolahan citra digital yaitu:

Ø  Operasi titik

Operasi tingkat titik adalah operasi dimana hasil proses dari suatu titik tidak tergantung oleh titik-titik tetangganya atau dengan kata lain tergantung pada titik itu sendiri. Operasi biasanya digunakan untuk kecerahan (brightness), kontras, negasi, mengubah citra warna menjadi greyscale, dan tresholding.

Ø  Operasi tingkat local

Operasi dimana hasil proses dari suatu titik tergantung oleh titik-titik tetangganya atau dengan kata lain tergantung pada titik itu sendiri. Contoh dari operasi ini misalnya konvolusi, deteksi tepi, penghalusan citra, penajaman citra, pengurangan noise, dan efek timbul (emboss).

Ø  Operasi tingkat global

Pada operasi ini semua bagian citra diperhitungkan sehingga hasilnya tergantung pada karakteristik citra secara global. Operasi ini misalnya digunakan untuk menyamakan histogram.

Ø  Operasi tingkat objek

Pada operasi ini karakterisitik citra yang meliputi ukuran, bentuk, dan intensitas rata-rata dihitung untuk mengenali objek yang akan diproses.

Operasi Pengolahan Citra

·         Perbaikan kualitas citra (image enhancement)

Jenis operasi ini bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra dengan cara memanipulasi parameter-parameter citra. Dengan operasi ini, ciri-ciri khusus yang terdapat di dalam citra lebih ditonjolkan. Contoh-contoh operasi perbaikan citra : perbaikan kontras gelap/terang perbaikan tepian objek (edge enhancement) penajaman (sharpening) pembrian warna semu (pseudocoloring) penapisan derau (noise filtering).

·         Pemugaran citra (image restoration)

Operasi ini bertujuan menghilangkan/meminimumkan cacat pada citra. Tujuan pemugaran citra hampir sama dengan operasi perbaikan citra. Bedanya, pada pemugaran citra penyebab degradasi gambar diketahui. Contoh-contoh operasi pemugaran citra: penghilangan kesamaran (deblurring). penghilangan derau (noise)

·         Pemampatan citra (image compression)

Jenis operasi ini dilakukan agar citra dapat direpresentasikan dalam bentuk yang lebih kompak sehingga memerlukan memori yang lebih sedikit. Hal penting yang harus diperhatikan dalam pemampatan adalah citra yang telah dimampatkan harus tetap mempunyai kualitas gambar yang bagus. Contoh metode pemampatan citra adalah metode JPEG.

·         Segmentasi citra (image segmentation)

Jenis operasi ini bertujuan untuk memecah suatu citra ke dalam beberapa segmen dengan suatu kriteria tertentu. Jenis operasi ini berkaitan erat dengan pengenalan pola.

·         Pengorakan citra (image analysis)

Jenis operasi ini bertujuan menghitung besaran kuantitif dari citra untuk menghasilkan deskripsinya. Teknik pengorakan citra mengekstraksi ciri-ciri tertentu yang membantu dalam identifikasi objek. Proses segmentasi kadangkala diperlukan untuk melokalisasi objek yang diinginkan dari sekelilingnya.

Contoh-contoh operasi pengorakan citra:

§  Pendeteksian tepi objek (edge detection)

§  Ekstraksi batas (boundary)

§  Representasi daerah (region)

§  Operasi pendeteksian tepi pada citra Camera. Operasi ini menghasilkan semua tepi (edge) di dalam citra.

·         Rekonstruksi citra (image reconstruction)

Jenis operasi ini bertujuan untuk membentuk ulang objek dari beberapa citra hasil proyeksi. Operasi rekonstruksi citra banyak digunakan dalam bidang medis. Misalnya beberapa foto rontgen dengan sinar X digunakan untuk membentuk ulang gambar organ tubuh.

Pengolahan citra juga dapat ditemui dalam pengeditan video dan beberapa aplikasi pengedit lainnya sperti adobe photoshop dan lainnya. Sering digunakan dalam kehidupan manusia untuk mempermudah pekerjaan.

Graphic Computer

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini sangatlah nampak. Dimana setiap gerak-gerik dan liku-liku kehidupan ini sangat dipengaruhi oleh adannya informasi yang kemudian informasi itu dapat diperoleh melalui ilmu pengetahuan dan teknologi.

Komputer merupakan salah satu teknologi yang paling pesat perkembangannya. Pada saat pertama kali ditemukan, komputer digunakan terutama sebagai alat bantu untuk mempercepat proses hitung menghitung. Komputer dari generasi  ke generasi mengalami perkembangan dalam hal pengolahan data baik kapasitas maupun kecepatannya. Data yang diolah tidak hanya berupa teks atau angka, tapi kini komputer dapat mengolah gambar/grafika. Komputer yang memiliki piranti grafis untuk mengolah gambar atau grafika disebut grafis komputer.

Dulu karya  grafis diolah memakai teknologi analog. Dalam teknologi ini gelombang direkam atau dipakai dalam wujud aslinya. Sebagai contoh, dalam dunia fotografi konvensional kamera menangkap image yang berasl dari sinar yang dipantulkan oleh objek.  Sinar pantul ini merupakan gelombang analog dan jejak intensitas cahaya yang tertinggal/terekam pada klise film juga gelombang analog. Jejak analog ini bisa dibaca, ditransfer ke media khusus peka cahaya sehingga menghsilkan karya grafis.

Dewasa ini pengolahan grafis  cenderung memakai teknologi digital. Dalam teknologi ini image analog yang ditangkap kamera digital dibagi-bagi menjadi unsur-unsur gambar paling kecil lalu diubah menjadi bit dan disimpan dalam perangkat digital.

Grafika komputer pada dasarnya adalah suatu bidang komputer yang mempelajari cara-cara untuk meningkatkan dan memudahkan komunikasi antara manusia dengan mesin (komputer) dengan jalan membangkitkan, menyimpan dan memanipulasi gambar model suatu objek menggunakan komputer. Grafika komputer memungkinkan kita untuk berkomunikasi lewat gambar-gambar, bagan-bagan dan diagram.

Istilah grafis komputer mencakup hampir semua yang ada di komputer yang bukan hanya teks atau suara. Grafik komputer dan gambar yang dihasilkan komputer menyentuh semua aspek. Komputer grafis yang dibangun dengan baik dapat menyajikan grafik statistik kompleks dalam bentuk yang lebih muda untuk memahami dan menafsirkannya. Berbagai alat dan fasilitas yang tersedia pada komputer grafis memungkinkan pengguna dapat  memvisualisasikan data mereka dan juga komputer grafis banyak  digunakan dalam banyak disiplin ilmu.          

PEMBAHASAN

PENGERTIAN GRAFIKA KOMPUTER

Grafika komputer adalah bidang dari komputasi visual  dimana penggunaan komputer akan menghasilkan gambar visual secara sintetis dan mengintegrasikan atau mengubah informasi mengenai ruang dan visual yang dicontohkan dari dunia nyata (Wikipedia).

Grafis (graphic) adalah presentasi visual dari sebuah image yang bertujuan memberi tanda, informasi, ilustrasi atau sekedar hiburan. Image (citra atau gambaran dapat diartikan sebagai kesan visual yang ditangkap oleh indera penglihatan ketika mengamati suatu objek. Manusia mentransformasi image ke dalam berbagai jenis media seperti kertas, kanvas, layar komputer atau jenis lainnya sehingga menghasilkan presentasi dari image itu. Grafis komputer membutuhkan dukungan piranti grafis. Piranti grafis adalah segala peripheral dan perangkat lunak komputer yang bisa menjadikan komputer memiliki kemampuan untuk menampilkan serta memanipulasi image digital.

1.  Grafika Komputer

Grafika komputer adalah bagian dari ilmu komputer yang berkaitan dengan pembuatan dan manipulasi gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari grafika komputer adalah grafika komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi grafika komputer 3D, pemrosesan citra (image processing), dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafika komputer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data

Bagian dari grafika komputer meliputi:
- Geometri: mempelajari cara menggambarkan permukaan bidang
- Animasi: mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan
- Rendering: mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya
- Citra (Imaging): mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar.

Teknik-teknik yang dipelajari dalam grafika komputer adalah teknik-teknik bagaimana membuat atau menciptakan gambar dengan menggunakan komputer. Ada beberapa program, dari yang sederhana sampai program yang sangat kompleks, yang dapat digunakan untuk membuat gambar komputer, antara lain Paint, Microsoft Photo Editor, Adobe Photoshop, Maya, Autocad, 3D Space Max, dan lain-lain.

2. Grafika komputer 3D 
Grafika Komputer 3D adalah representasi dari data geometrik 3 dimensi sebagai hasil dari pemrosesan dan pemberian efek cahaya terhadap grafika komputer 2D. Hasil ini kadang kala ditampilkan secara waktu nyata (real time) untuk keperluan simulasi. Secara umum prinsip yang dipakai adalah mirip dengan grafika komputer 2D, dalam hal: penggunaan algoritma, grafika vektor, model frame kawat (wire frame model), dan grafika rasternya.

3. Visualisasi 
Visualisasi adalah merupakan sebutan lain dari grafika komputer, rekayasa dalam pembuatan gambar, diagram atau animasi untuk penampilan suatu informasi Pada saat ini visualisasi telah berkembang dan banyak dipakai untuk keperluan ilmu pengetahuan, rekayasa, visualisasi disain produk, pendidikan, multimedia interaktif, kedokteran, dll. Pemakaian dari grafika komputer merupakan perkembangan penting dalam dunia visualisasi, setelah ditemukannya teknik garis perspektif pada zaman Renaissance. Perkembangan bidang animasi juga telah membantu banyak dalam bidang visualisasi yang lebih kompleks dan canggih.

4.Aplikasi grafika komputer

Grafika komputer dapat digunakan di berbagai bidang kehidupan, mulai dari bidang seni, sains, bisnis, pendidikan dan juga hiburan. Berikut adalah bidang aplikasi spesifik dari grafika komputer:

• Antarmuka pengguna (Graphical User Interface - GUI)
• Peta (Cartography)
• Kesehatan
• Perancangan objek (Computer Aided Design - CAD)
• Sistem multimedia
• Presentasi grafik
• Presentasi saintifik
• Pemrosesan citra
• Simulasi

5. Pembagian grafika komputer

Bagian dari grafika komputer  meliputi:

• Geometri: mempelajari cara menggambarkan permukaan bidang
• Animasi: mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan
• Rendering: mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya
• Citra (Imaging): mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar.

Sejarah Perkembangan Grafika Komputer

·         Grafika komputer adalah disiplin ilmu yang menghasilkan picture atau image dengan menggunakan komputer  telah secara luas digunakan. Sejarah perkembangan grafika komputer diawali pada tahun 1950-an (Chandra  T & Simarmata J).

·         -          Pada tahun 1950-an, keluarannya via teletypes, lineprinte dan Cathode Ray Tube (CRT). Suatu picture bisa direproduksi menggunakan karakter gelap dan terang. Tahun 1950: Ben Laposky pertama kali menciptakan gambar grafis yaitu osiloskop yang dihasilkan oelh suatu mesin (analog) elektronik.

·         -          Pada tahun 1960-an merupakan permulaan grafik interaktif modern, keluarannya adalah grafis vektor dan grafik interaktif. Kemajuan dalam komputer grafis adalah berasal dari seorang mahasiswa MIT, Ivan Sutherland. Tahun 1963 Ivan Sutherland menciptakan program Sketchpad yaitu sebuah sistem komunikasi grafis manusia dan mesin dengan  fitur-fiturnya adalah:

·         o   Pop up menu

·         o   Penggambaran constraint based 

·         o   Pemodelan hirarki

·         o   Utilized lightpen untuk interaksi

·         Ivan Sutherland merumuskan gagasan dalam penggunaan primitif, lines polygons, arcs dan lain-lain batas atasnya. Ia mengembangkan dragging, rubberbanding dan transforming algorithms serta memperkenalkan struktur data untuk penyimpanan. Ia dipertimbangkan sebagai pendiri grafika komputer.

·         Dengan menggunakan light pen, sketchpad dapat menggambar bentuk sederhana pada layar komputer. Light pen itu sendiri memiliki sel foto listrik kecil di ujungnya.

·         -          Pada awal tahun 1970-an, keluaran menggunakan raster display, kemampuan grafik masih tipis dan tebal. Tahun 1973,  John Whitney. Jr. And Gary Demos – “Westworld”, adalah film yang pertama kali menggunakan grafika komputer.

·         -          Pada tahun 1980-an keluarannya adalah grafik raster built-in, gambar bitmap dan pixel. Biaya-biaya komputer pribadi berkurang secara drastis, trackball dan mouse menjadi alat interaktif yang baku. Tahun 1984, Waveron tech. –Polhemus, perangkat lunak pertama grafik 3D. Tahun 1987: IBM – VGA, dikenalkan Video graphics Array. Tahun 1989 dibentuk Video Electronics Standards Association (VESA)- SVGA, Super VGA

·         -          Pada tahun 1990-an, sejak diperkenalkan VGA  dan SVGA, komputer pribadi bisa dengan mudah menampilkan gambar hidup dan gambar photo-realistik. Gambar 3D renderings menjadi kemajuan utama dan mampu merangsang aplikasi grafik sinematik. Tahun 1993, University Of Illionis – Mosaic, Web browser grafik pertama.

·         -          Pada tahun 2003: ID Software – mesin grafik Doom

.        Penerapan Grafika Komputer pada berbagai bidang kehidupan

Semakin canggih paralatan pendukung grafika komputer yang beredar di pasaran semakin banyak bidang yang memanfaatkan grafika komputer. Pada berbagai bidang kehidupan semakin sering memanfaatkan grafika komputer dalam memvisualisasikan kegiatan-kegiatan yang sedang berlangsung di lingkungan tersebut.

Penerapan grafika komputer pada berbagai bidang kehidupan antara lain:

1.      Dalam bidang sains, teknologi dan bisnis, banyak dimanfaatkan pemakaian bentuk grafik 2 dan 3 dimensi (grafik 2D dan 3D) untuk menunjukkan suatu fungsi matematis, fungsi-fungsi ekonomi, histogram, diagram batang, pie chart dan lain-lain. Grafik-grafik yang dihasilkan dalam bidang tersebut digunakan terutama untuk menyajikan kecenderungan dan pola ataupun peramalan dari suatu fenomena yang cukup rumit, serta membantu para manjer dalam pembuatan keputusan sehubungan dengan pekerjaan masing-masing.

2.      Dalam bidang kartografi, grafika komputer banyak digunakan untuk menyajikan informasi geografis dan fenomena-fenomena alamiah lainnya. Contoh pemakaian grafika komputer dalam bidang tersebut antara lain untuk menyajikan peta-peta geografis, peta cuaca, peta eksplorasi minyak dan penambangan dan lain-lain.

3.      Pembuatan sebuah film bisa dikategorikan dalam kelompok animasi. Jika melihat ke layar televisi maka akan ditemukan semakin banyak film kartun dengan teknik penyajian yang semakin menarik dan gambar yang juga semakin lembut.

Flight simulator merupakan contoh pemanfaatan grafika komputer yang canggih dalam segi simulasi dan animasi. Simulator tersebut tidak hanya membangkitkan gambar-gambar yang menunjukkan bahwa bumi berada dalam keadaan diam dan pesawat dalam keadaan bergerak, tetapi juga bisa membangkitkan efek-efek khusus misalnya kabut, lampu di waktu malam, badai, awan, hujan dan lain-lain.

4.      Dalam computer-aided design (CAD), grafika komputer bisa digunakan untuk merancang komponen-komponen dari sistem mekanis, elektris, elektro-mekanis maupun piranti lainnya. Sistem-sistem tersebut menvakup struktur bangunan, badan-badan mobil, pesawat terbang dan sebagainya. Penekanan di bidang tersebut adalah dihasilkannya citra dengan ketelitian yang sangat tinggi. Selain itu citra yang dihasilkan dari CAD bisa dipakai sebagai masukan bagi suatu sistem yang akan mengevaluasi model yang digambar sesuai kebutuhan.

5.      Dalam process control, misalnya untuk flight simulator, operator hanya berinteraksi dengan suatu keadaan yang disimulasikan bukan berinteraksi langsung dengan dunia nyata. Dalam beberapa terapan, operator bisa berinteraksi langsung dengan dunia nyata melalui tampilan yang tersaji dalam komputer.

Pada reaktor-reaktor kimia, pabrik-pabrik dan jaringan komputer, misalnya sensor sering dipasang di bagian-bagian kritis. Sensor-sensor tersebut kemudian dihubungkan ke sebuah komputer yang bisa menampilkan citra grafis sehingga operator bisa dengan mudah mengamati bagian-bagian kritis   dari reaktor, pabrik maupun jaringan komputer melalui tampilan layar komputer.

6.      Dalam bidang otomasi kantor dan publikasi elektronis, grafika komputer dimanfaatkan untuk menghasilkan naskah-naskah yang tidak hanya terdiri tulisan tetapi juga dilengkapi dengan gambar, bagan atau informasi 2D lainnya.

7.      Dalam bidang seni dan komersial, grafika komputer dimanfaatkan untuk membuat ulang gambar-gambar yang memiliki nilai historis tinggi dan yang penting untuk dilestarikan seperti lukisan dari pelukis terkenal. Selain itu, grafika komputer juga dimanfaatkan dalam pembuatan iklan atau logo dari suatu produk.

8.      Dalam bidang antarmuka grafis (Graphical User Interface/GUI), grafika komputer seolah-olah menyediakan suatu bahasa antarmuka pemakai (user interface)  yang baru. Hal itu dikarenakan dialog antara pemakai dan komputer tidak lagi hanya dilakukan melalui suatu perintah yang harus diketikkan, tetapi pemakai juga bisa memilih suatu simbol atau iconyang tersedia untuk mengerjakan aktivitas yang diinginkan. Pemilihan icon bisa dilakukan menggunakan piranti pembantu seperti mouse, lighpen dan lainnya.

9.      Game, merupakan produk yang sangat disenangi bukan hanya oleh anak-anak tetapi orang dewasa juga menyukainya. Berbagai game dimainan di komputer, video player dengan monitor TV dan ada pula yang menggunakan perangkat khusus. Alat input interaktif seperti mouse dan joystick diperlukan untuk aplikasi game. Game dibuat untuk penggunaan komputer PC maupun komputer dengan perangkat khusus.

PENUTUP

  A.    Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan yang telah dikaji, maka dapat disimpulkan:

1.        Pengertian grafika komputer:

-          Grafika komputer adalah bidang dari komputasi visual  dimana penggunaan komputer akan menghasilkan gambar visual secara sintetis dan mengintegrasikan atau mengubah informasi mengenai ruang dan visual yang dicontohkan dari dunia nyata (Wikipedia).

-          Grafis komputer adalah suatu bidang ilmu yang mempelajari bagaimana membangun grafik (gambar) baik 2D maupun 3D yang kelihatan nyata dengan menggunakan komputer. Salah satu bidang grafika komputer yang sangat terkenal adalah desain grafis (Nana Ramadijanti).

2.        Sejarah perkembangan grafika komputer

-          Tahun 1950: Ben Laposky pertama kali menciptakan gambar grafis yaitu osiloskop yang dihasilkan oelh suatu mesin (analog) elektronik.

-          Tahun 1963 Ivan Sutherland, seorang mahasiswa MIT menciptakan program Sketchpad yaitu sebuah sistem komunikasi grafis manusia dan mesin dengan  fitur-fiturnya adalah: Pop up menu, Penggambaran constraint based, Pemodelan hirarki, Utilized lightpen untuk interaksi

Ia dipertimbangkan sebagai pendiri grafika komputer.

-          Tahun 1973,  John Whitney. Jr. And Gary Demos – “Westworld”, adalah film yang pertama kali menggunakan grafika komputer.

-          Tahun 1984, Waveron tech. –Polhemus, perangkat lunak pertama grafik 3D

-          Pada tahun 1990-an,  Gambar 3D renderings menjadi kemajuan utama dan mampu merangsang aplikasi grafik sinematik. Tahun 1993, University Of Illionis – Mosaic, Web browser grafik pertama.

-          Pada tahun 2003: ID Software – mesin grafik Doom

3.        Penerapan Grafika Komputer Pada Berbagai bidang Kehidupan antara lain:

1.      Dalam bidang sains, teknologi dan bisnis

2.      Dalam bidang kartografi

3.      Pembuatan sebuah film

4.      Dalam Computer Aided Design (CAD)

5.      Dalam process control

6.      Dalam bidang otomasi kantor dan publikasi elektronis

7.      Dalam bidang seni dan komersial

8.      Dalam bidang antarmuka grafis

9.      Game

REFERENSI

Suyoto. Teori dan Pemrograman Grafika Komputer, 2003. Penerbit Gava Media

http://id.wikipedia.org/wiki/Grafika_komputer

http://barrontechnology.blogspot.com/2010/11/artikel-sistem-grafik-komputer.html

Sumber diambil dari : http://maynyund.blogspot.com/2012/09/artikel-pengolahan-citra.html