A. Proses Digitalisasi Citra
Agar dapat diolah dengan komputer, maka suatu citra harus direpresentasikan secara numerik dengan nilai-nilai diskrit. Representasi citra dari fungsi kontinu menjadi nilai-nilai diskrit disebut digitalisasi. Citra yang dihasilkan inilah yang disebut citra digital (digital image). Pada umumnya citra digital berbentuk empat persegi panjang, dan dimensi ukurannya dinyatakan sebagai Tinggi X Lebar.
Citra digital yang tingginya N, lebarnya M, dan memiliki L derajat kebuan dapat dianggap sebagai fungsi f(x,y).
Citra digital yang berukuran N x M lazim dinyatakan dengan matriks yang berukuran N baris dan M kolom sebagai berikut :
Gambar 2.2 Matriks digital NxM
Indeks baris (i) dan indeks kolom (j) menyatakan suatu koordinat titik pada citra, sedangkan f(i, j) merupakan intensitas derajat keabuan pada titik (i, j).
Masing-masing elemen pada citra digital (berarti elemen matriks) disebut image element, picture element atau pixel. Jadi citra yang berukuran N x M mempunyai NM buah pixel. Sebagai contoh, sebuah citra yang berukuran 256 x 256 pixel yang memiliki 65.536 buah pixel direpresentasikan secara numerik dengan matriks yang terdiri dari 256 baris (diindeks dari 0 sampai 255) dan 256 kolom (diindeks dari 0 sampai 255).
Gambar 2.3 Proses digitalisasi citra
(kiri) gambar analog/kontinu; (kanan) citra digital setelah mengalami proses sampling dan kuantisasi
Proses digitalisasi citra sama dengan proses konversi sinyal analog ke digital, dijelaskan pada Gambar 2. 3, dapat dijabarkan menjadi dua proses yaitu:
a) Digitalisasi spasial (x, y), sering disebut sebagai sampling.
Sampling menyatakan besarnya kotak-kotak yang disusun dalam baris dan kolom. Dengan kata lain sampling pada citra menyatakan besar kecilnya ukuran piksel pada citra. Untuk memudahkan implementasi, jumlah sampling biasanya diasumsikan perpangkatan dari dua:
dimana ,
N= jumlah sampling pada suatu baris/kolom
n = bilangan bulat positif
b) Digitalisasi intensitas f(x, y), sering disebut sebagai kuantisasi.
Setelah proses sampling pada citra maka proses selanjutnya adalah kuantisasi. Kuantisasi menyatakan besarnya nilai tingkat kecerahan yang dinyatakan dalam nilai tingkat keabuan (grayscale) sesuai dengan jumlah bit biner yang digunakan, dengan kata lain kuantisasi pada citra menyatakan jumlah warna yang ada pada citra.
Proses kuantisasi membagi skala keabuan (0, L) menjadi G buah level yang dinyatakan dengan suatu harga bilangan bulat (integer), biasanya G diambil perpangkatan dari 2. Pada tabel 2.1 ditunjukkan hasil kuantisasi citra dengan skala keabuan yang berbeda-beda.
dimana,
G = derajat keabuan
m = bilangan bulat positif
B. Grayscale (Skala Keabuan)
Supaya citra digital bisa diolah oleh komputer, maka citra digital harus mempunyai format tertentu. Format citra digital yang dipakai adalah citra skala keabuan (Gray Scale). Format citra ini disebut skala keabuan karena pada umumnya warna yang dipakai warna hitam sebagai warna minimal (0) dan warna putih (255) sebagai warna maksimalnya, sehingga warna antaranya adalah abu-abu, seperti ditunjukkan pada gambar :
Derajat keabuan sendiri sebenarnya memiliki beberapa nilai, tidak hanya skala 0 sampai 255. Hal ini tergantung pada nilai kedalaman pixel yang dimiliki oleh citra. Beberapa pembagian nilai derajat keabuan yang hubungannya dengan kedalam pixel ditunjukkan pada tabel berikut ini:
C. Pixel
Pixel adalah bagian terkecil pada suatu gambar digital. Monitor menampilkan gambar dengan membagi-bagi layar menjadi ribuan (bahkan jutaan) pixel-pixel, tersusun pada banyak baris dan kolom. Pixel-pixel ini sangat dekat satu sama lain sehingga tampak seperti terhubung satu sama lain.
Jumlah bit yang digunakan untuk mewakili tiap pixel menentukan berapa banyak warna yang dapat ditampilkan pixel tersebut, ini biasa disebut sebagai color depth. Contohnya, jika monitor menggunakan 8 bit untuk tiap pixel, maka tiap pixel mampu menampilkan 256 warna berbeda (2 pangkat 8).
Pada monitor, setiap pixel sebenarnya terdiri atas 3 titik, yakni 1 titik merah, 1 titik biru, dan 1 titik hijau. Gabungan dari tiga titik tersebut menampilkan warna yang diinginkan.