cacajes :): Grafik dan Pengolahan Citra Beserta Aplikasinya

Grafik Komputer

Grafik komputer adalah ilmu yang sangat cepat berkembang pada saat ini karena didukung oleh munculnya prosesor-prosesor komputer yang cepat dan kartu grafik yang semakin canggih dan hebat. Grafik komputer juga merupakan salah satu cabang disiplin ilmu informatika yang mempelajari pembuatan gambar dengan menggunakan komputer. Bentuk sederhana dari grafik ini tersendiri ada grafik komputer 2D yang terus berkembang menjadi 3D, pemrosesan citra(image processing) dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafik komputer dapat juga berperan dalam visualisasi dan virtual reality.

Istilah “Grafik Komputer” ditemukan tahun 1960 pada tahun William Fetter,dimulai model animasi dengan menampilkan simulasi efek fisik. Kemudian pada tahun 1961 oleh Edward Zajac menyajikan suatu model simulasi satelit dengan menggunakan teknologi grafik komputer, serta pada tahun-tahun berikutnya grafik komputer mengalami banyak perkembangan yang sangat signifikan sehingga mempermudah manusia dalam melakukan kegiatan sehari-hari. Grafik komputer juga sering dikenal dengan istilah visualisasi data. Didalam ilmu grafik komputer terdapat beberapa bagian yang harus kita ketahui, diantaranya:

ü Geometri (Permukaan Bidang)

ü Animasi (Menggambarkan atau Manipulasi Gambar)

ü Rendering (Efek Cahaya)

ü Citra (Image)

Grafik komputer dapat digunakan di berbagai bidang kehidupan, mulai dari bidang seni, sains, bisnis, pendidikan dan juga hiburan. Berikut adalah beberapa pemanfaatan dari grafik komputer:

a. Computer Aided Design (CAD).

CAD adalah alat bantu berbasis komputer yang digunakan dalam proses analisis dan desain. Khususnya untuk sistem arsitektural dan engineering. CAD banyak digunakan dalam mendesain bangunan, mobil, pesawat, komputer, alat-alat elektronik, dan peralatan rumah tangga, dan untuk berbagai keperluan lainnya. Contoh aplikasinya: AutoCAD, 3D MAX.

http://lastingeducation.wordpress.com/category/lastingeducation/autocad-gambar-2d3d/

b. Computer Aided Software Engineering (CASE)

CASE, sama dengan CAD namun digunakan dalam software engineering. CASE digunakan dalam memodelkan user requirement, pemodelan basis data, workflow dalam proses bisnis, struktur program, dan sebagainya. Contoh aplikasi: Rational Rose.

c. Virtual Reality (VR)

VR ialah lingkungan virtual yang seakan akan begitu nyata mendekati aslinya di mana user dapat berinteraksi dengan objek-objek dalam suasana atau lingkungan tiga dimensi. Contoh aplikasi VR ialah parachute trainer yang digunakan oleh U.S Nay untuk latihan terjun payung. Dengan mengunakan aplikasi ini banyak sekali manfaat yang dapat diperoleh seperti mengurangi risiko cedera selama latihan, mengurangi biaya, serta melatih tentara sebelum melakukan terjun payung yang sesungguhnya.

http://hayripradanaharahap.blogspot.com/2014/05/virtual-reality.html

d. Visualisasi Data

Visualisasi data ialah berbagai teknik membuat image, diagram, atau animasi untuk mengkomunikasikan pesan. Visualisasi telah menjadi cara yang efektif dalam mengkomunikasikan baik data atau ide abstrak, maupun nyata sejak permulaan manusia. Contoh: visualisasi dari struktur protein, struktur suatu website, visualisasi hasil data mining.

e. Pendidikan dan pelatihan

Model-model yang dihasilkan melalui komputer yang tentunya menggunakan grafis biasa digunakan sebagai alat bantu pendidikan. Model-model seperti proses-proses fisika dan kimia, fungsi-fungsi psikologi, simulasi dan sebagainya dapat membantu seseorang memahami bagaimana operasi atau proses yang terjadi dalam suatu sistem.

f. Computer Art

Computer Art ialah penggunaan komputer grafis untuk menghasilkan karya-karya seni. Hasil karya dapat berupa kartun, potret, foto, layout media cetak, logo, lukisan abstrak, desain interior dan eksterior dan sebagainya. Contoh program aplikasinya: Adobe Photoshop, Corel Painter, GIMP.

http://designrfix.com/inspiration/vector-graphics-transforming-sketches-vector-art

g. Hiburan

Komputer grafis juga digunakan secara luas pada bidang entertainment seperti motion pictures, animasi, video clips, dan sebagainya.

http://firmanbahtiar19.blogspot.com/2013/01/12-prinsip-animasi-angry-bird.html

h. Video Game

Video game adalah permainan yang melibatkan interaksi dengan user interface untuk menghasilkan umpan balik berupa visualisasi pada perangkat video.

http://aretta-aniendra.blogspot.com/2013/01/desain-user-interface-untuk-video-game.html

Pengolahan Citra

Citra merupakan sebuah gambar yang di ambil oleh sebuah alat bantu, misalnya kamera, sinar X dan lain-lain. Secara singkat, pengolahan citra adalah pemrosesan citra, khususnya dengan menggunakan komputer menjadi citra yang kualitasnya lebih baik. Lebih luasnya pengolahan citra ialah ilmu yang berkaitan dengan teknik-teknik untuk modifikasi dan intepretasi citra, meningkatkan kualitas citra, analisis citra dan mengenali pola-pola visual yang ada. Pengolahan yang dilakukan berkutat dengan usaha untuk melakukan transformasi suatu citra atau gambar menjad citra lain dengan menggunakann teknik tertentu.

Berdasarkan tujuan transformasi operasi pengolahan citra dikategorikan sebagai berikut:

1. Perbaikan kualitas citra (image enhacement)

Operasi ini bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra dengan cara memanipulasi parameter-parameter citra. Dengan operasi-operasi ini ciri-ciri khusus pada citra dapat ditonjolkan. Yang termasuk ke dalam operasi ini yaitu:

☼ Perbaikan kontras gelap/terang (contrast enhancement).

☼ Perbaikan tepian objek (edge enhanchement).

☼ Penajaman (sharpening).

☼ Pemberian warna semu (pseudocoloring).

☼ Penyaringan derau (noise filtering).

2. Pemugaran Citra (image restoration)

Operasi ini bertujuan untuk menghilankan/meminimumkan cacat pada citra yang termasuk dari operasi ini ialah penghilangan derau (noise) dan kesamaran (deblurring).

3. Segmentasi Citra (image Segmentation).

Operasi ini bertujuan untuk memampatkan citra sehingga memori yang dibutuhkan untuk menyimpan citra jadi lebih kecil, tetapi citra hasil kompresi tetap memiliki kualitas yang bagus. Contohnya metode JPEG.

4. Sementasi Citra (Image Segmentation)

Operasi ini bertujuan untuk mempartisi suatu citra ke dalam beberapa segmen dengan kriteria tertentu. Jenis operasi ini ada kaitannya dengan pengenalan pola.

5. Analisis Citra (image Analysis)

Operasi ini bertujuan untuk menghitung besaran kuantitatif citra untuk menghasilkan deskripsinya. Teknik analisis citra mengekstrasi ciri-ciri tertentu untuk membantu dalam identifikasi objek. Yang termasuk dalam operasi ini, yaitu:

a. Pendeteksian tepian (edge detection).

b. Ekstraksi batas (boundary).

c. Representasi daerah (region).

6. Rekonstruksi citra (image reconstruction).

Operasi ini bertujuan untuk membentuk ulang objek dari beberapa citra hasil proyeksi. Operasi ini banyak diunakan dalam bidang medis. Contohnya penggunaan foto Rontgen dengan bantuan sinar X.

Pembentukan citra dapat kita bedakan menjadi dua, diantaranya adalah

☼ Citra Kontinu dihasilkan dari sistem optik yang menerima sinyal analog. Contoh : mata manusia, kamera analog.

☼ Citra Diskrit/Citra Digital dihasilkan melalui proses digitalisasi terhadap citra kontinu. Contoh : kamera digital, scanner.

Berikut pembagian Elemen Dasar Citra Digital:

☼ Kecerahan (Brightness)

☼ Kontras (Contrast)

☼ Kontur (Contour)

☼ Warna (Color)

☼ Bentuk (Shape)

☼ Tekstur (Texture)

Berikut ontoh aplikasi pengolahan citra di kehidupan sehari-hari,:

a. Bidang Medis/Kedokteran

☼ Aplikasi Kedokteran Gigi (Orthodonti)

☼ Mendeteksi retak atau patah tulang menggunakan CT Scan.

☼ Rekonstruksi foto janin.

☼ Mendeteksi kanker otak.

☼ Aplikasi Kedokteran (Biomedik)

http://mudpinipin.wordpress.com/2014/02/18/konsep-fundamental-pengolahan-citra-digital/

b. Penginderaan Jarak Jauh / Inderaja (Remote Sensing)

http://geopustaka.wordpress.com/2012/09/23/penginderaan-jauh/

c. Bidang Pertanian

Teknik pengolahan citra telah banyak dipergunakan dalam bidang pertanian antara lain untuk penentuan jenis cacat biji kopi, pemutuan edamame, pemeriksaan mutu karet RSS, pemutuan buah mangga, identifikasi tingkat ketuaan dan kematangan jeruk lemon dan manggis.

d. Bidang Perdagangan

Pembacaan kode batang (bar code) yang tertera pada barang (umum digunakan di pasar swalayan/supermarket).

e. Bidang Militer

☼ Mengenali sasaran peluru kendali melalui sensor visual.

☼ Mengidentifikasi pesawat musuh melauli radar.

☼ Teropong malam hari (night vision).

f. Bidang Biologi

Pengenalan jenis kromosom melalui gambar mikroskopis.

g. Bidang Pendidikan

Pengolahan pendaftaran mahasiswa mengunakan scanner.

h. Bidang Geografi dan Geologi

☼ Pemetaan batas wilayah melalui foto udara / Landsat.

☼ Mengenali jenis dan bentuk lapisan batuan bawah permukaan bumi melalui rekonstruksi hasil seismic.

i. Bidang Kepolisian/hukum

☼ Penggunaan pola sidik jari (finger print).

☼ Rekonstruksi wajah pelaku kejahatan.

☼ Pengenalan pola hasil uji balistik.

j. Bidang Perdagangan

☼ Pembacaan barcode pada barang di swalayan.

☼ Scan otomatis pada suatu formulir.

k. Bidang Hiburan

☼ Kompresi video.

l. Komunikasi Data

☼ Kompresi citra yang ditransmisikan melalui internet.

Perbedaan antara grafik komputer dengan pengolahan citra adalah dalam pengolahan citra, gambar input kedalam proses pengolahan citra sudah tersedia, sedangkan pada grafik komputer dilakukan proses untuk menciptakan gambar dari awal.

DAFTAR PUSTAKA

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