Berbagi pengetahuan, dari mana saja, dari siapa saja, untuk semua

Mengenal Citra Digital dan Pengolahannya

Akhir-akhir ini kamera analog, kamera yang masih menggunakan film, mulai ditinggalkan para pecinta seni fotografi karena peran kamera analog sudah digantikan oleh kamera digital. Tidak seperti kamera analog yang langsung membuat citra dalam bentuk negatif, kamera digital dapat menyimpan citra digital ke dalam media penyimpanan seperti SD (Secure Digital) card.

Citra digital tersusun dari titik-titik yang disebut dengan piksel. Dalam citra digital, kita juga mengenal istilah resolusi citra yang berarti jumlah piksel yang menyusun panjang dan lebar suatu citra. Sebagai contoh, sebuah citra digital memiliki resolusi 1024 × 768, artinya citra tersebut tersusun atas 786.432 piksel. Perhatikan gambar (a) untuk penjelasan terkait penulisan ukuran panjang dan lebar citra.

(a) Citra dengan ukuran 1024 × 768. Titik koordinat (0,0) tidak berada di kiri bawah. (b) Campuran warna primer. Sumber gambar: Wikipedia.

Setiap piksel memiliki warna dan warna tersebut disusun dari tiga warna primer, yaitu merah, hijau dan biru. Masing-masing warna primer memiliki nilai intensitas minimum-maximum, 0-255. Penggabungan dari warna-warna tersebut mengikuti aturan pencampuran warna, seperti pada gambar (b). Sebagai contoh, suatu piksel memiliki nilai merah 255, nilai hijau 0 dan nilai biru 255, maka piksel tersebut akan berwarna ungu. Jadi, sebenarnya citra yang kita lihat pada monitor ataupun kamera digital merupakan kumpulan dari nilai intensitas warna primer.

Selain citra berwarna, ada juga grayscale dan citra biner. Grayscale merupakan citra digital yang piksel penyusunnya hanya berupa satu nilai saja, yaitu nilai abu-abu. Citra grayscale dapat diperoleh dengan banyak cara, namun metode yang paling umum adalah metode luminosity. Dalam metode ini, nilai citra grayscale diperoleh dari G = nilai merah*0.21 + nilai hijau*0.72 + nilai biru*0.07). Sementara itu, citra biner hanya memiliki dua nilai, yakni 0 dan 1.0 untuk hitam dan 1 untuk putih.

Konversi citra dari berwarna ke dalam bentuk grayscale dengan metode luminosity.

Perbandingan citra berwarna, grayscale, dan biner.

Citra digital dan pengolahannya banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Sebagai contoh, pencitraan untuk radar milter, geofisika untuk memetakan letak minyak bumi, keamanan untuk pemindai dan juga dalam bidang kesehatan untuk membantu dokter mendiagnosis penyakit pasien.

Hasil pemindaian tas pada bandara merupakan salah satu manfaat dari pengolahan citra digital. Sumber: dailymail.co.uk.

Dalam bidang kesehatan, pengolahan citra digital biasanya digunakan untuk menentukan ukuran (luas/volume) dari suatu objek, misalnya ukuran bayi dalam kandungan pada USG (Ultrasonography) scan dan juga menghitung volume/luas kanker pada tikus dengan menggunakan pencitraan molekul seperti gambar di bawah. Volume tumor dapat diprediksi dengan cara menghitung banyaknya piksel tumor yang muncul pada citra.

Citra hasil pemindaian tumor pada tikus laboratorium. Kiri atas: Citra dengan menggunakan kamera, kanan atas: pemindaian dengan menggunakan pemindai molekul, kiri bawah: ukuran asli hasil pembedahan tumor, dan kanan citra: dari ukuran tumor berdasarkan perhitungan dengan menggunakan pengolahan citra. Sumber: ccr.cancer.gov.

Bahan bacaan:

Penulis:

Syahril Siregar, Mahasiswa S-3 di Graduate School of Biomedical Engineering, Tohoku University, Jepang.

Kontak: syahril.deutch(at)gmail(dot)com.