Nama : Siti Hajar Rumau
Nim : 2014-64-043
Nim : 2014-64-043
CITRA DIGITAL
Citra Digital : Cara Perolehannya dan Karakteristiknya
Citra Digital : Cara Perolehannya dan Karakteristiknya
Citra digital adalah citra yang diperoleh, disimpan, dimanipulasi dan di tampilkan dengan berasis logika biner. Citra ini meliputi citra yang dihasilkan melalui penarikan atau skaner, dihasilkan dengan bantuan perangkat lunak CAD ( Computer-aided Design ) maupun citra yang diperoleh dari system perekaman melalui sensor yang dipasan pada pesawat terbang atau satelit.
1. Cara Perolehan Citra Digital
Citra digital diperoleh malalui proses peniruan atas kenampakan nyata. Kenampakan dapat berupa kenamapakan dipermukaan bumi dan juga peta hasil penggambaran tangan. Untuk mengubah kenampakan bukan digital menjadi citra digital adalah skaner. Skaner adalah suatu alat optic-elektronik yang dapat dipakai untuk menangkap informasi pantuln atau pancaran gelombang elektromagnetik dari suatu permukaan yang direkam diindera oleh sensor ecara beruruan sebagai fungsi waktu.
Suatu obyek dapat dcitrakan dengan dua cara, yaitu dengan cara forografis dan pelarikan. Pada prosees perekaman oleh system kamera fotografis seluruh bagian yang terpotret direkam secara bersamaan. Dalam selang waktu yang saja seluruh informasi pantulan cahaya dari obyek masuk kedalam kamera melalui lensa yang membuka dan direkam oleh lapisan perak halide pada film. Proses perekaman inilah yang disebut proses perekaman serentak.
Dengan cara peralikan, bagian demi bagian obyek diindera direkam dan informasi pantulan tiap bagian tersebut dicatat oleh komputer. Tiap baris pada gambar yang dihasilkan terdiri atas sekumpulan sel sel penyusun gambar yang disebut peixel. Tiap pixel mewakili satu luasan tertentu pada permukaan yang terindera dan tipa piksel ini punya nilai pantulan tertentu. Jadi, dngan kata lain piksel ini merupakan data yang punya aspek spasial dan sekaligus aspek spectral.
Proses kerja pelarik tidak dapat dilepakan dari komputer, karena tipe data yang dihasilkan pun biasanya harus diolah menggunakan komputer.Kemampuan komputer an sensor dalam mengubah informasi pantulan atau pancaran berbeda beda. Pada saat ini, umumnya sensor bekerja dalam 8 bit. Bit adalah satuan terkecil informasi yang mengekspresikan ada tidaknya arus yang masuk. Mengingat bahwa komputer adalah media elektronik yang bekerja dengan arus listrik, maka basis bilangan yang dapat dipakai adalah bilangan biner (0 dan 1). Nol dapat berarti mati , tidak ada arus masuk atau dapat dikatakan tidak; dan 1 berarti hidup , atau ada arus atau ya. Informasi yang disampaikan oleh arus ini disimpan dalam register. Dalam system 1 bit, komputer hanya dapat memperoleh 2 kemungkinan informasi : hidup atau mati .
Sistem 1 bit : 0 = mati(hitam)
1 = hidup(putih)
Sistem 2 bit :
0 = mati (hitam) 0 0 = 0, hitam
1 = hidup (putih) 0 1 = 1, abu abu gelap
1 0 = 2, abu abu terang
1 1 = 3, putih
Sitem 4 bit :
0 0 0 0 = 0 hitam
0 0 0 1 = 1
0 0 1 0 = 2
0 0 1 1 = 3
0 0 1 0 = 4
0 1 0 1 = 5
0 1 1 0 = 6
0 1 1 1 = 7
1 0 0 0 = 8
1 0 0 1 = 9
1 0 1 0 = 10
1 0 1 1 = 11
1 1 0 0 = 12
1 1 0 1 = 13
1 1 1 0 = 14
1 1 1 1 = 15 putih
Sistem 8 bit :
0 0 0 0 0 0 0 0 = 0 (hitam)
0 0 0 0 1 1 0 1 = 13 (abu-abu sangat gelap)
1 0 1 0 0 0 0 0 = 193 (abu-abu cerah)
1 1 1 1 1 1 1 1 = 225 (putih)
Citra digital diperoleh malalui proses peniruan atas kenampakan nyata. Kenampakan dapat berupa kenamapakan dipermukaan bumi dan juga peta hasil penggambaran tangan. Untuk mengubah kenampakan bukan digital menjadi citra digital adalah skaner. Skaner adalah suatu alat optic-elektronik yang dapat dipakai untuk menangkap informasi pantuln atau pancaran gelombang elektromagnetik dari suatu permukaan yang direkam diindera oleh sensor ecara beruruan sebagai fungsi waktu.
Suatu obyek dapat dcitrakan dengan dua cara, yaitu dengan cara forografis dan pelarikan. Pada prosees perekaman oleh system kamera fotografis seluruh bagian yang terpotret direkam secara bersamaan. Dalam selang waktu yang saja seluruh informasi pantulan cahaya dari obyek masuk kedalam kamera melalui lensa yang membuka dan direkam oleh lapisan perak halide pada film. Proses perekaman inilah yang disebut proses perekaman serentak.
Dengan cara peralikan, bagian demi bagian obyek diindera direkam dan informasi pantulan tiap bagian tersebut dicatat oleh komputer. Tiap baris pada gambar yang dihasilkan terdiri atas sekumpulan sel sel penyusun gambar yang disebut peixel. Tiap pixel mewakili satu luasan tertentu pada permukaan yang terindera dan tipa piksel ini punya nilai pantulan tertentu. Jadi, dngan kata lain piksel ini merupakan data yang punya aspek spasial dan sekaligus aspek spectral.
Proses kerja pelarik tidak dapat dilepakan dari komputer, karena tipe data yang dihasilkan pun biasanya harus diolah menggunakan komputer.Kemampuan komputer an sensor dalam mengubah informasi pantulan atau pancaran berbeda beda. Pada saat ini, umumnya sensor bekerja dalam 8 bit. Bit adalah satuan terkecil informasi yang mengekspresikan ada tidaknya arus yang masuk. Mengingat bahwa komputer adalah media elektronik yang bekerja dengan arus listrik, maka basis bilangan yang dapat dipakai adalah bilangan biner (0 dan 1). Nol dapat berarti mati , tidak ada arus masuk atau dapat dikatakan tidak; dan 1 berarti hidup , atau ada arus atau ya. Informasi yang disampaikan oleh arus ini disimpan dalam register. Dalam system 1 bit, komputer hanya dapat memperoleh 2 kemungkinan informasi : hidup atau mati .
Sistem 1 bit : 0 = mati(hitam)
1 = hidup(putih)
Sistem 2 bit :
0 = mati (hitam) 0 0 = 0, hitam
1 = hidup (putih) 0 1 = 1, abu abu gelap
1 0 = 2, abu abu terang
1 1 = 3, putih
Sitem 4 bit :
0 0 0 0 = 0 hitam
0 0 0 1 = 1
0 0 1 0 = 2
0 0 1 1 = 3
0 0 1 0 = 4
0 1 0 1 = 5
0 1 1 0 = 6
0 1 1 1 = 7
1 0 0 0 = 8
1 0 0 1 = 9
1 0 1 0 = 10
1 0 1 1 = 11
1 1 0 0 = 12
1 1 0 1 = 13
1 1 1 0 = 14
1 1 1 1 = 15 putih
Sistem 8 bit :
0 0 0 0 0 0 0 0 = 0 (hitam)
0 0 0 0 1 1 0 1 = 13 (abu-abu sangat gelap)
1 0 1 0 0 0 0 0 = 193 (abu-abu cerah)
1 1 1 1 1 1 1 1 = 225 (putih)
2. Cara Penyimpanan Citra Digital
Penyimpanan citra digital dapat dilakukan dengan menggunakan system pengimpanan raster. Sistem tersebut menyimpan dimana tiap unsur data disimpan dengan alamat yang jelas, menurut posisinya dalam baris dan kolom.
Sistem penyimpanan ini boros dalam menggunakan temapat untuk menyimpan, namun keunggulan dari system ini, diantaranya kemudahan dalam hal pengalihan format (dari satu software ke software lain), pengaksesan dan manipulasi (tumpang susun). Oleh karena itu dikembangkanlah variasi dalam cara penyi mpanannya meskipun masih dalam format raster.
Kebutuhan akan system penyimpanan yang efisien semakin terasa, dengan digunakannya sensor multisaluran. Melalui sensor semacam ini, dihasikan beberapa citra yang menggambarkan obyek yang sama. Namun menyajikan variasi rona/nilai piksel yang berbeda. Variasi ini tergantung saluran yang digunakan.
Informasi dengan basis 8 bit disimpan dalam byte.byte adalah satuan imformasi yang terdiri atas 8 byte.untuk system 8 byte (=1 byte),tiap data (piksel) akan disimpan. Dengan kata lain,tiap 1 piksel akan simpan sebagai 1 byte.nilai 1 kilobyte ( 1 kb ) = nilai 210 = 1024. Jika satu citra terdiri atas 500 kolom dan 1200 baris piksel maka di butuhkan kapasitas penyimpan sebesar 500 x 1200 = 600.000 byte.
Kebutuhan akan sistem penyimpanan yang efisien semakin terasa dengan digunakannya sensor multisaluran. Melalui sensor semacam ini, beberapa citra yang menggambarkan objek yang sama dihasilkan, namun menyajikan variasi rona/nilai piksel yang berbeda. Variasi ini tergantung pada saluran yang digunakan. Misalkan suatu sistem sensor mempunyai 3 saluran maka berkas citra yang dihasilkan akan mengandung informasi ketiga saluran tersebut.
Penyimpanan citra digital dapat dilakukan dengan menggunakan system pengimpanan raster. Sistem tersebut menyimpan dimana tiap unsur data disimpan dengan alamat yang jelas, menurut posisinya dalam baris dan kolom.
Sistem penyimpanan ini boros dalam menggunakan temapat untuk menyimpan, namun keunggulan dari system ini, diantaranya kemudahan dalam hal pengalihan format (dari satu software ke software lain), pengaksesan dan manipulasi (tumpang susun). Oleh karena itu dikembangkanlah variasi dalam cara penyi mpanannya meskipun masih dalam format raster.
Kebutuhan akan system penyimpanan yang efisien semakin terasa, dengan digunakannya sensor multisaluran. Melalui sensor semacam ini, dihasikan beberapa citra yang menggambarkan obyek yang sama. Namun menyajikan variasi rona/nilai piksel yang berbeda. Variasi ini tergantung saluran yang digunakan.
Informasi dengan basis 8 bit disimpan dalam byte.byte adalah satuan imformasi yang terdiri atas 8 byte.untuk system 8 byte (=1 byte),tiap data (piksel) akan disimpan. Dengan kata lain,tiap 1 piksel akan simpan sebagai 1 byte.nilai 1 kilobyte ( 1 kb ) = nilai 210 = 1024. Jika satu citra terdiri atas 500 kolom dan 1200 baris piksel maka di butuhkan kapasitas penyimpan sebesar 500 x 1200 = 600.000 byte.
Kebutuhan akan sistem penyimpanan yang efisien semakin terasa dengan digunakannya sensor multisaluran. Melalui sensor semacam ini, beberapa citra yang menggambarkan objek yang sama dihasilkan, namun menyajikan variasi rona/nilai piksel yang berbeda. Variasi ini tergantung pada saluran yang digunakan. Misalkan suatu sistem sensor mempunyai 3 saluran maka berkas citra yang dihasilkan akan mengandung informasi ketiga saluran tersebut.
- Band Sequential (BSQ)
Pada format BSQ, citra yang dihasilkan dari setiap saluran disimpan sebagai sebagai file yang terpisah. Urutan penyimpanan data pun dilakukan dengan mulai dari baris pertama saluran 1, baris kedua, baris ketiga . baris terakhir. Data ini disimpan sebagai berkas (file) saluran 1. Kemudian mulai dari garis pertama, untuk saluran 2, sampai dengan baris terakhir. Jadi, pada system 4 saluran, dihasilkan 4 berkas citra.
- Band Interleaved by Line (BIL)
Pada format BIL, penyimpanan dilakukan mulai dari baris pertama saluran 1, kemudian dilanjutkan dengan baris pertama saluran 2, baris pertama saluran n. Setelah itu dilanjutkan dengan baris kedua salura 1, baris kedua saluran 2, . baris kedua saluran n . Dengan format BIL, seluruh data citra pada n saluran akan disimpan sebagai satu berkas. Format BIL untuk saluran tunggal (n = 1), dengan demikian akan sama dengan format - - - BSQ.
Band Interleaved by Pixel (BIP)
Format BIP mirip dengan format BIL, hanya saja selang seling bukan per baris melainkan per pixel. Penyimpanan dimulai dari pixe pertama (pojok kiri atas) baris pertama saluran 1, pixel pertama baris pertama saluran 2, , pixel pertama baris pertama saluran n . Sama halnya dengan BIL, pada format ini seluruh data citra pada n saluran disimpan sebagai satu berkas.
- Run Length Encoding (RLE)
Pada format sebelumnya, perubahan format hanya menghasilkan perubahan sistematika penyimpanan data citra multisaluran, tanpa ada perubahan ukuran (jumlah byte) data. Pada format RLE, jumlah byte citra dapat dimampatkan, tanpa mengurangi kandungan isinya. Karena format - format yang lain, Aronoff (1989) membedakan struktur data RLE dari struktur dan raster. Prinsip penyimpanan data dengan format ini adalah mengekspresikan kembali jumlah pixel yang berurutan dengan nilai yang sama sebagai satu pasangan nilai. Apabila pada satubaris pelarikan terdapat beberapa pixel dengan nilai yang sama, maka nilai nilai ini tidak perlu setiap kali disimpan sebagai byte terpisah.
Bagaimana data digital di tampilkan sebagai gambar
Citra byte (byte map) memperlukan suatu media yang dapat menggambarkannya secara visual dan mudah ditangkap oleh indra penglihatan. Citra ini masih harus ditampilkan pada layar monitor agar dapat diamati oleh pengguna atau analis secra interaktif. Perangkat lunak pengolah citra membaca kembali byte demi byte pada citra digital itu, kemudian menampilkannya sebagai titik-titik gambar dengan warna atau tingkat keabuan tertentu, sesuai dengan nilai byte-nya. Biasanya piksel pertama yang terbaca akan ditempatkan pada pojok kiri atas layar monitor.
Pada data digital satelit yang diperoleh dari stasiun penerima, header ini juga berisi berbagai informasi perekaman, termasuk tanggal perekaman satelit, kemiringan sensor, dan sebagainya. Kesalahan pembacaan header berakibat pada kesalahan penempatan piksel di sepanjang baris dan kolom layar. Akibat yang tampak dimata adalah distorsi gambar, mulai dari distoris lemah samapi dengan gambar yang tak dapat dikenal lagi.
Pada format BSQ, citra yang dihasilkan dari setiap saluran disimpan sebagai sebagai file yang terpisah. Urutan penyimpanan data pun dilakukan dengan mulai dari baris pertama saluran 1, baris kedua, baris ketiga . baris terakhir. Data ini disimpan sebagai berkas (file) saluran 1. Kemudian mulai dari garis pertama, untuk saluran 2, sampai dengan baris terakhir. Jadi, pada system 4 saluran, dihasilkan 4 berkas citra.
- Band Interleaved by Line (BIL)
Pada format BIL, penyimpanan dilakukan mulai dari baris pertama saluran 1, kemudian dilanjutkan dengan baris pertama saluran 2, baris pertama saluran n. Setelah itu dilanjutkan dengan baris kedua salura 1, baris kedua saluran 2, . baris kedua saluran n . Dengan format BIL, seluruh data citra pada n saluran akan disimpan sebagai satu berkas. Format BIL untuk saluran tunggal (n = 1), dengan demikian akan sama dengan format - - - BSQ.
Band Interleaved by Pixel (BIP)
Format BIP mirip dengan format BIL, hanya saja selang seling bukan per baris melainkan per pixel. Penyimpanan dimulai dari pixe pertama (pojok kiri atas) baris pertama saluran 1, pixel pertama baris pertama saluran 2, , pixel pertama baris pertama saluran n . Sama halnya dengan BIL, pada format ini seluruh data citra pada n saluran disimpan sebagai satu berkas.
- Run Length Encoding (RLE)
Pada format sebelumnya, perubahan format hanya menghasilkan perubahan sistematika penyimpanan data citra multisaluran, tanpa ada perubahan ukuran (jumlah byte) data. Pada format RLE, jumlah byte citra dapat dimampatkan, tanpa mengurangi kandungan isinya. Karena format - format yang lain, Aronoff (1989) membedakan struktur data RLE dari struktur dan raster. Prinsip penyimpanan data dengan format ini adalah mengekspresikan kembali jumlah pixel yang berurutan dengan nilai yang sama sebagai satu pasangan nilai. Apabila pada satubaris pelarikan terdapat beberapa pixel dengan nilai yang sama, maka nilai nilai ini tidak perlu setiap kali disimpan sebagai byte terpisah.
Bagaimana data digital di tampilkan sebagai gambar
Citra byte (byte map) memperlukan suatu media yang dapat menggambarkannya secara visual dan mudah ditangkap oleh indra penglihatan. Citra ini masih harus ditampilkan pada layar monitor agar dapat diamati oleh pengguna atau analis secra interaktif. Perangkat lunak pengolah citra membaca kembali byte demi byte pada citra digital itu, kemudian menampilkannya sebagai titik-titik gambar dengan warna atau tingkat keabuan tertentu, sesuai dengan nilai byte-nya. Biasanya piksel pertama yang terbaca akan ditempatkan pada pojok kiri atas layar monitor.
Pada data digital satelit yang diperoleh dari stasiun penerima, header ini juga berisi berbagai informasi perekaman, termasuk tanggal perekaman satelit, kemiringan sensor, dan sebagainya. Kesalahan pembacaan header berakibat pada kesalahan penempatan piksel di sepanjang baris dan kolom layar. Akibat yang tampak dimata adalah distorsi gambar, mulai dari distoris lemah samapi dengan gambar yang tak dapat dikenal lagi.
3. Konsep resolusi
Dalam bekerja dengan data spasial digital, para pengguna peta biasanya tidak secara langsung berbicara tentang skala. Dalambahasa peta-peta tercetak, para geografiwan, perencana, dan surveyor emetaan biasanya menggunakan istilah skala, yaitu konsep yang menyatakan perbandingan antara ukuran yang tersaji pada peta dengan ukuran nyata dilapangan. Hal yang sama juga berlaku apabila mereka bekerja dengan foto udara. Untuk sistem pencitraan berbasis digital, biasanya digunakan konsep resolusi.
Resolusi (disebut juga resolving power = daya pisah) adalah kemampuan suatu sistem optic-elektronik untuk membedakan informasi yang secara spasial berdekatan atau secara spektral mempunyai kemiripan (Swain dan Davis, 1978). Pengertian ini akhirnya berkembang dengan menembahkan aspek waktu (temporal) didalamnya. Dalam bidang penginderaan jauh, terdapat empat konsep resolusi yang sangat penting, yaitu resolusi spasial, resolusi spektral, resolusi radiometrik dan resolusi temporal. Dalam praktik pengolahan citra, resolusi layar juga memegang peran penting.
● Resolusi spasial
Resolusi spasial adalah ukuran terkecil objek yang masih dapat dideteksi oleh suatu sistem pencitraan. Semakin kecil ukuran objek (terkecil) yang dapat terdeteksi, semakin halus atau tinggi resolusi spasialnya. Begitu pula sebaliknya, semakin besar ukuran objek terkecil yang dapat terdeteksi, semakin kasar atau rendah resolusinya. Citra satelit SPOT yang berresolusi 10 dan 20 meter dapat disebut berresolusi (lebih) tinggi dibandingkan dengan citra satelit Landsat TM yang berresolusi 30 meter.
● Resolusi spektral
Resolusi spektral adalah kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk membedakan informasi (objek) berdasarkan pantulan atau pancaran spektalnya. Kembali pada bagian bacaan terdahulu, secara praktis dapat dikatakan bahwa semakin banyak jumlah salurannya (dan msaing-masing cukup sempit), semakin tinggi kemungkinannya untuk membedakan objek berdasarkan respons spektralnya. Dengan kata lain, semakin sempit interval panjang gelombangnya dan atau semakin banyak jumlah salurannya, semakin tinggi pula resolusi spektralnya.
● Resolusi radiometrik
Kemampuan sensor dalam mecatat respons spektral objek dinyatakan sebagai resolusi radiometrik. Sensor yang peka dapat membedakan selisih respons yang paling lemah sekalipun. Kemampuan sensor ini secara langsung dikaitkan dengan kemampuan koding (digital coding), yaitu mengubah intensitas pantulan atau pancaran spektral menjadi angka digital. Kemampuan dinyatakan dalam bit.
● Resolusi temporal
Resolusi temporal adalah kemampuan suatu system untuk merekam ulang daerah yang sama. Satuan resolusi temporal adalah jam atau hari. Satelit GMS dapat merekam daerah yang sama setiap 2 kali sehari. Satelit landsat MSS dan TM setiap 18 hari sekali untuk generasi 1, dan 16 hari sekali untuk generasi 2. Satelit SPOT mampu merekam ulang setiap 26 hari sekali pada sistem operasi normal, tetapi dapat pula beberapa hari bertutut-tutut dengan mekanisme perekaman menyamping (Brachet 1984).
● Resolusi layar
Resolusi layar adalah kemampuan layar monitor dalam menyajikan kenampakan objek pada citra secara lebih halus. Semakin tinggi resolusi layarnya,semakin tinggi kemampuannya untuk menyajikan gambar dengan butir-butir piksel yang halus. Dengan kata lain, semakin banyak pula jumlah sel citra (piksel) yang dapat ditampilkan pada layar.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar