Makalah Pengantar Optik Modern PENGOLAHAN CITRA

DISUSUN OLEH :Nama:YUSUF JUNIOR SNim:4103240040

FAKULTAS MATEMATIKA & ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI MEDANTAHUN AJARAN: 2013 / 2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT dan junjungan besar Nabi Muhammad SAW, karena atas Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini tepat waktu.Melalui makalah ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pembimbing mata kuliah (Dosen) dan semua pihak yang terlibat dalam penyelesaian makalah ini.Penulis menyadari dalam makalah ini masih terdapat banyak kekurangan, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang tentunya bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini.

Medan,14 september 2012

Penulis

DAFTAR ISIKATA PENGANTAR iDAFTAR ISI iiBAB I PENDAHULUAN 1A. Latar Belakang B. Rumusan Masalah BAB II SISTEM PENGOLAHAN CITRA DIGITAL A. Konsep Resolusi 1. Resolusi Spasial 2. Resolusi Temporal 3. Resolusi Spektral 4. Resolusi Radiometrik 5. Resolusi Layer B. Perangkat Sistem Pengolahan Citra 1. Perangkat Keras (Hardware) 2. Perangkat Lunak (Software) 3. Intelejensi Manusia (Brainware) BAB III PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA

BAB IPENDAHULUAN

Latar BelakangCitra merupakan gambaran kenampakan permukaan bumi hasil penginderaan pada spectrum elektromagnetik tertentu yang ditayangkan pada layar atau disimpan pada media rekam/cetak. Kualitas citra penginderaan jauh digital ditentukan oleh dua kelompok parameter yang spesifik, yaitu derajat resolusi spasial yang berhubungan dengan kemampuan sensor dan distorsi geometric, serta resolusi radiometrik yang berhubungan dengan kekuatan sinyal, kondisi atmosfir (hamburan, serapan dan tutupan awan), dan saluran spektral yang digunakan. Oleh karena itu penggunaan citra penginderaan jauh digital sangat dipengaruhi oleh kualitas citra atau kemampuan koreksi (koreksi radiometrik dan koreksi geometrik) atau merestorasi datanya, sehingga informasi yang diperoleh cukup akurat dan dapat diandalkanData atau informasi tidak hanya disajikan dalam bentuk teks, tetapi juga dapat berupa gambar, audio (bunyi, suara, musik), dan video. Keempat macam data atau informasi ini sering disebut multimedia. Era teknologi informasi saat ini tidak dapat dipisahkan dari multimedia. Situs web (website) di internet dibuat semenarik mungkin dengan menyertakan visualisasi berupa gambar atau video yang dapat diputar. Beberapa waktu lalu istilah SMS (Short Message Service) begitu populer bagi pengguna telepon genggam (handphone atau HP). Tetapi, saat ini orang tidak hanya dapat mengirim pesan dalam bentuk teks, tetapi juga dapat mengirim pesan berupa gambar maupun video, yang dikenal dengan layanan MMS (Multimedia Message Service). Citra (image) adalah istilah lain untuk gambar. Sebagai salah satu komponen multimedia memegang peranan sangat penting sebagai bentuk informasi visual. Citra mempunyai karakteristik yang tidak dimiliki oleh data teks, yaitu citra kaya dengan informasi. Ada sebuah peribahasa yang berbunyi sebuah gambar bermakna lebih dari seribu kata (a picture is more than a thousand words). Maksudnya tentu sebuah gambar dapat memberikan informasi yang lebih banyak daripada informasi tersebut disajikan dalam bentuk kata-kata (tekstual).Image processing, image analysist, image understanding, computer vision Keempat istilah diatas sering dijumpai dalam mempelajari pengolahan citra digital. Belum ada keterangan yang jelas tentang batasan pengolahan dengan aplikasi citra lainnya seperti analisiscitra, deskripsi citra, dan visi computer. Namun keempat istilah diatas sering kali dibedakan dariinput dan outputnya.Image processing memiliki input dan outputnya berupa citra. Sebagai contoh, suatu citraditransformasi ke bentuk citra yang lainnya.Input analysist memiliki input berupa citra dengan output bukan citra akan tetapi berupa hasilpengukuran terhadap citra tersebut. Sebagai contoh, suatu citra wajah dianalisis untuk mendapatkan fitur wajah seperti jarak kedua mata dan jarak mata dengan hidung. B. Rumusan MasalahDalam makalah ini akan membahas tentang beberapa konsep penting pada sistem pengolahan citra digital . beberapa pembahasan tersebut meliputi :Mengenai konsep resolusi, disini dibahas mengenai resolusi spasial, resolusi spektral, resolusi radiometrik, resolusi temporal dan resolusi layar.Mengenai perangkat sistem pengolahan citra, disini dibahas mengenai perangkat keras(hardware), perangkat lunak(software), intelegensi manusia(brainware).

BAB IIISI sistem pengolahan citra digitalCitra merupakan gambaran kenampakan permukaan bumi hasil penginderaan pada spectrum elektromagnetik tertentu yang ditayangkan pada layar atau disimpan pada media rekam/cetak. Pengolahan Citra merupakan proses pengolahan dan analisis citra yang banyak melibatkan persepsi visual. Proses ini mempunyai cirri data masukan dan informasi keluaran yang berbentuk citra.Istilah pengolahan citra digital secara umum didefinisikan sebagai pemrosesan citra dua dimensi dengan komputer. Dalam definisi yang lebih luas, pengolahan citra digital juga mencakup semua data dua dimensi. Citra digital adalah barisan bilangan nyata maupun kompleks yang diwakili oleh bit-bit tertentu.

A. Konsep ResolusiResolusi yaitu kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk membedakan informasi yang secara spasial berdekatan atau secara spektral mempunyai kemiripan. Dalam pengindraan jauh, dikenal konsep resolusi, yaitu resolusi spasial, resolusi temporal, resolesi spektral, resolusi radiometrik, dan resolusi layer. Sehingga di peroleh pengertian mengenai resolusi itu sendiri yaituResolusi :Ukuran ketelitian data citra satelit Kemampuan menampilkan sejumlah pixel pada layer tayangan Kemampuan semua jenis pengindera (lensa, antenna, tayangan, bukaan rana, dll.) untuk menyajikan citra tertentu dengan tajam. Ukuran dapat dinyatakan dengan baris per mm atau meter. Pada citra RADAR resolusi biasa dinyatakan dalam lebar pancaran efektif dan panjang jangkauan. Pada citra infra merah resolusi biasa dinyatakan dalam IFOV. Resolusi juga dapat dinyatakan dalam perbedaan temperatur atau karakter lain yang mampu diukur secara fisik (Manual of Remote Sensing).

Resolusi spasialResolusi spasial adalah ukuran objek terkecil yang masih dapat disajikan dibedakan, dan dikenali pada citra. Semakin kecil ukuran objek yang dapat direkam, semakin baik resolusi spasialnya. Begitupun sebaliknya, semakin besar ukuran obyek yang dapat direkam, semakin buruk resolusi spasialnya.Citra SPOT resolusi spasialnya 10 dan 20 meterCitra Landsat TM resolusi spasialnya 30 meterCitra Landsat MSS resolusi spasialnya 79 meter

Citra IKONOS resolusi spasialnya 1.5 meter, diluncurkan pertama kali pada tanggal 24 September 1999 oleh Space Imagine, merupakan citra satelit komersil pertama. Rekaman citra Ikonos

Citra QuickBird resolusi spasialnya yang tertinggi saat ini yaitu 0.61 meter. Diluncurkan pada tanggal 18 Oktober 2001 oleh Digital Globe.

Citra OrbView 3 resolusi spasialnya adalah 1 meter (pankromatik) dan 4 meter (multispektral). Diluncurkan pada 26 juni 2003 oleh GeoEye.Formosat 2 resolusi spasialnya adalah 2 meter (pankromatik) dan 8 meter (multispektral).2. Resolusi TemporalResolusi temporal adalah kemampuan sensor untuk merekam ulang objek yang sama. Semakin cepat suatu sensor merekam ulang objek yang sama, semakin baik resolusi temporalnya.Satelit GMS resolusi temporalnya yaitu 2 x sehariLandsat MSS dan TM resolusi temporalnya yaitu18 hari untuk generasi 1, 16 hari untuk generasi 2 Satelit SPOT resolusi temporalnya yaitu 26 hari Satelit IKONOS resolusi temporalnya yaitu 3 hari. Satelit ini mengorbit bumi sinkron dengan matahari setinggi 681 km. Waktu revolusinya adalah 98 menit.Satelit QUICKBIRD resolusi temporalnya yaitu 3-7 hari. Satelit ini mengorbit bumi sinkron dengan matahari setinggi 450 km. Waktu revolusinya adalah 93.4 menit. Satelit ORBVIEW 3 resolusi temporalnya adalah 3 hari. Mengorbit pada ketinggian 470 km. Satelit ini merekam data seluas 2.100 Km setiap menitnya. ateli FORMOSAT 2 resolusi temporalnya yaitu 1 hari. Mengorbit pada ketinggian 891 km, satelit ini melewati beberapa wilayah Indonesia setiap hari, termasuk Pulau Sulawesi, sekaligus dapat melakukan perekaman data tiap kali melintas.

Jalur orbit Formosat 2, melewati Pulau Kalimantan dan Sulawesi (lingkaran merah3. RESOLUSI SPEKTRALResolusi spektral merupakan ukuran kemampuan sensor dalam memisahkan objek pada beberapa kisaran panjang gelombang. Dibawah ini contoh tabel resolusi spektral dan aplikasinya.

4. RESOLUSI RADIOMETRIKResolusi radiometrik yaitu ukuran kemampuan sensor dalam merekam atau mengindera perbedaan terkecil suatu objek dengan objek yang lain (ukuran kepekaan sensor). resolusi radiometrik berhubungan dengan kekuatan sinyal, kondisi atmosfir (hamburan, serapan dan tutupan awan), dan saluran spektral yang digunakan. Oleh karena itu penggunaan citra penginderaan jauh digital sangat dipengaruhi oleh kualitas citra atau kemampuan koreksi (koreksi radiometrik dan koreksi geometrik) atau merestorasi datanya, sehingga informasi yang diperoleh cukup akurat dan dapat diandalkan selain itu juga berfungsi untuk memulihkan data citra yang mengalami distorsi ke arah gambaran yang lebih sesuai dengan keadaan sebenarnya. Resolusi radiometrik merupakan range representasi/kuantisasi data, biasanya dipergunakan untuk format raster. Range tersebut dapat berupa 2 bit (0-1), 3 bit (0-3), 4 bit (0-15), 5 bit (0-31), 6 bit (0-63), 7 bit (0-127), 8 bit (0-255), 10 bit (0-1023), 16 bit (0-65535).5. RESOLUSI LAYERLayer merupakan suatu liputan geografis yang berisikan jenis informasi tertentu. Bermacam jenis informasi pada liputan geografis yang sama disebut multi layer. Untuk konteks citra penginderaan jauh digital, layer dan band mengandung pengertian yang sama.Resolusi layer yaitu kemampuan layer monitor (output) dalam menampilkan kenampakan obyek pada citra secara lebih halus. Resolusi layer sendiri dipengaruhi oleh jenis perangkat keras yang dimiliki komputer. Semakin besar resolusi layarnya, maka semakin tinggi pula kemampuannya menyajikan gambar dengan butir-butir pixel yang halus.Berikut contoh tampilan layer pada peta yang menggunakan pixel,

Tampilan asli peta sebelum dilakukan perbesaran pada layer Tampilan peta setelah mengalami perbesaran pada layerB. PERANGKAT SISTEM PENGOLAH CITRAPerangkat sistem pengolah citra dikelompokkan menjadi tiga bagian yaitu:1. Perangkat keras (hardware)2. Perangkat lunak (software)3. Intelejensi manusia (brainware)ketiga pengelompokkan sistem pengolah citra tersebut sudah menjadi hal mutlak dalam pengolah citra. Dimana pada komputer-komputer saat ini sudah hamper dikatakan memenuhi standart spesifikasi untuk melakukan pengolahan citra. Namun kenyataanya masih banyak perangkat yang lainnya yang perlu kita lengkapi untuk melakukan pengolahan citra, bukan hanya sekedar komputer, melainkan perangkat-perangkat lainnya yang tidak include dalam sebuah komputer atau PC.1. Perangkat Keras (Hardware)Perangkat keras: berupa komputer beserta instrumennya (perangkat pendukungnya). Data yang terdapat dalam Sistem Pengolahan Citra diolah melalui perangkat keras. Perangkat keras dalam Pengolahan Citra terbagi menjadi tiga kelompok yaitu:Alat masukan (input) sebagai alat untuk memasukkan data ke dalam jaringan komputer. Contoh: Scanner, digitizer, CD-ROM, FlashDisk.Alat pemrosesan, merupakan sistem dalam komputer yang berfungsi mengolah, menganalisis dan menyimpan data yang masuk sesuai kebutuhan, contoh: CPU, tape drive, disk drive.Alat keluaran (ouput) yang berfungsi menayangkan informasi geografi sebagai data dalam proses SIG, contoh: VDU, plotter, printer.

Untuk lebih jelasnya perhatikan skema berikut:

UNIT MASUKAN (input)DigitizerScannerCD-rom, Flasdisk, DVD

PrinterPlotterCPUVDUDisk DriveTape DriveUNIT KELUARAN(output)UNIT PENYIMPANANGamabar skema perangkat keras (hardware)

Data dasar (peta, geografi) melalui unit masukan (digitizer, scanner, CD-ROM) dimasukkan ke komputer. Data yang telah masuk akan diolah melalui CPU (pusat pemrosesan data), dan CPU ini dihubungkan dengan:Unit penyimpanan (disk drive, tape drive) untuk disimpan dalam disket.Unit keluaran (printer, plotter) untuk dicetak menjadi data dalam bentuk peta.VDU (layar monitor) untuk ditayangkan agar dapat dikontrol oleh para pemakai dan programmer (pembuat program).Scanner : alat untuk membaca tulisan pada sebuah kertas atau gambar.CD-ROM: alat untuk menyimpan program, data.FlashDisk: alat untuk menyimpan program, data.Digitizer: alat pengubah data asli (gambar) menjadi data digital (angka).Plotter : alat yang mencetak peta dalam ukuran relatif besar.Printer :alat yang mencetak data maupun peta dalam ukuran relatif kecil.CPU :(Central Processing Unit) pusat pemrosesan data digital.VDU :(Visual Display Unit) layar monitor untuk menayangkan hasil pemrosesan.Disk drive : bagian CPU untuk menghidupkan program.Tape drive: bagian CPU untuk menyimpan program.

2. Perangkat Lunak (Software)Perangkat lunak, merupakan sistem modul yang berfungsi untuk memasukkan, menyimpan dan mengeluarkan data yang diperlukan.Perhatikan skema dibawah ini :Input data(masukan data)Input (masukan)tambahanData base (dasar)Citra, geografiPenayangan dan pelaporanTransformasi (pengubahan)Skema perangkat lunak (software)

Data hasil penginderaan jauh dan tambahan (data lapangan, peta) dijadikan satu menjadi data dasar citra, geografi. Data dasar tersebut dimasukkan ke komputer melalui unit masukan untuk disimpan dalam disket. Bila diperlukan data yang telah disimpan tersebut dapat ditayangkan melalui layar monitor atau dicetak untuk bahan laporan (dalam bentuk peta/ gambar). Data ini juga dapat diubah untuk menjaga agar data tetap aktual (sesuai dengan keadaan sebenarnya).3. Intelegensi Manusia (Brainware)Brainware merupakan kemampuan manusia dalam pengelolaan dan pemanfaatan Data Citra Digital secara efektif. Bagaimanapun juga manusia merupakan subjek (pelaku) yang mengendalikan seluruh sistem, sehingga sangat dituntut kemampuan dan penguasaannya terhadap ilmu dan teknologi mutakhir. Selain itu diperlukan pula kemampuan untuk memadukan pengelolaan dengan pemanfaatan Citra Digital, agar Data dapat digunakan secara efektif dan efisien.Adanya koordinasi dalam pengelolaan Data Citra sangat diperlukan agar informasi yang diperoleh tidak simpang siur, tetapi tepat dan akurat. Berikut ini disajikan skema dari komponen-komponen dalam Citra Digital.Komponen-komponen dalam Pengolahan Citra DigitalPerankat keras (hardware)Perangkat lunak (software)Intelegensi manusia (brainware)Alat masukan (input)Alat Keluaran (output)Alat pemrosesan

BAB IIIPENUTUP

A. KesimpulanResolusi yaitu kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk membedakan informasi yang secara spasial berdekatan atau secara spektral mempunyai kemiripan. Dalam pengindraan jauh, dikenal konsep resolusi, yaitu resolusi spasial, resolusi temporal, resolesi spektral, resolusi radiometrik, dan resolusi layer.Resolusi Spasial adalah ukuran objek terkecil yang masih dapat disajikan, dibedakan, dan dikenali pada citra. Resolusi Temporal adalah kemampuan sensor untuk merekam ulang objek yang sama. Resolusi Spektral merupakan ukuran kemampuan sensor dalam memisahkan objek pada beberapa kisaran panjang gelombang. Resolusi Radiometrik yaitu ukuran kemampuan sensor dalam merekam atau mengindera perbedaan terkecil suatu objek dengan objek yang lain (ukuran kepekaan sensor). Resolusi Layer merupakan suatu liputan geografis yang berisikan jenis informasi tertentu.Perangkat sistem pengolahan citra dibagi menjadi tiga bagian yaitu perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software) dan intelegensi manusia (braindware). Dalam perangkat keras (hardware) data pengolahan citra digital diolah, perangkat keras terdiri dari masukan (input), pemrosesan dan keluaran (output). Perangkat lunak (software) berfungsi untuk memasukkan, menyimpan dan menghasilkan data yang diinginkan. Intelegensi manusia (brainware) merupakan kemampuan manusia dalam pengelolaan dan pemanfaatan Data Citra Digital secara efektif.

B. SaranMakalah ini sangat jauh dari kesempurnan, maka dari itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran untuk makalah ini yang tentunya sangat bermanfaat bagi penulis dalam menyempurnakan makalah ini.Semoga makalah ini bisa menjadi salah satu acuan dalam pembuatan makalah selanjutnya.DAFTAR PUSTAKA

Asriningrum, Wikanti. 2004. Studi Identifikasi Karakteristik Pulau Kecil Menggunakan Data Landsat Dengan Pendekatan Geomorfologi Dan Penutup Lahan: Studi Kasus Kepulauan Pari Dan Kepulauan Belakangsedih. BogorAsriningrum, Wikanti, dkk. 2004. Studi Identifikasi Karakteristik Terumbu Karang Untuk Pengelolaan Dan Penentuan Pulau Kecil Menggunakan Data Landsat. BogorDanoedoro, Projo. 1996. Pengolahan Citra Digital : Teori dan Aplikasinya dalam Bidang Penginderaan Jauh. Yogyakarta: Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada. Putra, Erwin Hardika. 2005. Pemanfaatan Teknologi Citra Satelit dan GIS (Geograhic Information System) Untuk Monitoring GNRHL. ManadoRomenah, Dra. Sistem Informasi Geografi. Samsuri. 2004. Aplikasi Penginderaan Jauh dalam Pengelolaan Sumberdaya Hutan. Sumatera Utara: Fakultas Pertanian Universitas Sumatra Utara http://www.anjar.web.ugm.ac.id/bahankuliah/daftar_istilah.doc.