Pengolahan Citra (Color Image Processing)

 

    Warna merupakan hasil persepsi dari cahaya dalam spektrum wilayah yang terlihat oleh retina mata, dan memiliki panjang gelombang antara 400nm sampai dengan 700nm. Suatu model warna adalah model  matematis  abstrak  yang  menggambarkan  cara agar suatu warna dapat direpresentasikan sebagai baris angka, biasanya dengan nilai-nilai dari tiga atau empat buah warna atau komponen, misalnya RGB (Red-Green-Blue), CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-Key/Black), HSI (Hue- Satruation-Lightness), atau HSV (Hue-Satruation-Value).

    Warna pada dasarnya merupakan bentukan 3 dimensi, sehingga disebut sebagai "color space". Untuk  aplikasi  yang  berbeda  ruang  warna  yang  dipakai  bisa  juga  berbeda,  peralatan  tertentu biasanya membatasi ukuran dan jenis ruang warna yang dapat digunakan. Misalnya layar monitor menggunakan RGB sedangkan printer menggunakan CMYK. Oleh karena itu, diperlukan konversi color space agar gambar kita misalnya bisa tampil di monitor dan bisa di print dengan benar oleh printer, serta masih banyak contoh lainnya. Yang akan penulis bahas selanjutnya adalah konversi HSV ke RGB.

    Model  warna  HSV  mendefinisikan  warna  dalam  terminologi  Hue,  Saturation  dan  Value. Keuntungan HSV adalah terdapat warna-warna yang sama dengan yang ditangkap oleh indra manusia. Sedangkan warna yang dibentuk model lain seperti RGB merupakan hasil campuran dari warna-warna primer.

1.   RGB

RGB merupakan kependekan dari Red, Green, Blue. Warna – warna yang dibentuk oleh model warna merupakan hasil campuran dari warna-warna primer merah, hijau, dan biru berdasarkan komposisi tertentu.

o   Merupakan warna primer cahaya (berdasar mata manusia): R (red), G (green), B (blue)

o   Dimodelkan dalam RGB cube

o   Sifatnya additive

 

 

2.     CMY

o   Dalam dunia warna sering disebut sebagai CMYK

o   K (blacK) menunjukkan warna hitam ( diperoleh dari nilai terkecil dari C, M, Y)

o   Merupakan warna primer bagi percetakan: Cyan, Magenta, Yellow

o   Sifatnya subtractive

o   Dihitung dari RGB dengan:

 

3.     YIQ (Iluminance Iphase Quadrature)

           Model ini digunakan untuk standar dalam dunia pertelevisian.   

    o   Y menyatakan terang-gelap

          o   I dan Q menyatakan warna.

4.   HSI atau HSV

HSV merupakan kependekan dari Hue, Saturation, dan Value. Dimana karakteristik pokok dari

warna tersebut adalah: 

o   Hue:  menyatakan  warna  sebenarnya,  seperti  merah,  violet,  dan  kuning  dan  digunakan menentukan kemerahan (redness), kehijauan (greeness), dsb.

o   Saturation: kadang disebut chroma, adalah kemurnian atau kekuatan warna.

o   Value : kecerahan dari warna. Nilainya berkisar antara 0-100 %. Apabila nilainya 0 maka warnanya akan menjadi hitam, semakin besar nilai maka semakin cerah dan  muncul variasi- variasi baru dari warna tersebut.

Model ini lebih sesuai dengan persepsi mata manusia dalam menangkap warna. Ada dua cara pemodelan, bisa diibaratkan dalam bentuk prisma atau lingkaran.

 

  Konversi Warna

I.      RGB to CMY

Persamaan yang digunakan untuk konversi RGB ke CMY adalah :

Sedangkan nilai K (blacK) di peroleh dari nilai terkecil dari C, M, Y.

II.    CMY to RGB

Secara teori sebenarnya model warna CMY (tanpa Black - Hitam) adalah kebalikan secara langsung dari model warna RGB, dalam hal ini bisa ditarik analogi fungsi konversi sederhana seperti:

Namun faktanya, model warna RGB yang banyak dijumpai dalam metode reproduksi warna alat-alat optik, seperti Camera Digital, Layar Monitor atau Pemindai Warna sangat tergantung pada komponen alat; sedangkan model warna CMY(+K) tergantung pada parameter proses pencetakan, baik teknologi pencetakan maupun bahan-bahan materi cetak dan tinta yang dipergunakan. Kedua model warna tersebut memiliki ketergantungan dalam memvisualkan warna. Oleh karena itu tidak ada rumusan yang sederhana dalam mengkonversi warna RGB ke CMYK atau kebalikannya.

Persamaan yang digunakan untuk konversi RGB ke CMY adalah :

 

III.   RGB to YIQ

  Persamaan yang digunakan untuk konversi RGB ke YIQ adalah :

 

IV.   RGB to HSV

Saya akan menjabarkan 2 cara perhitungan, cara pertama untuk mendapatkan setiap nilai dari

HSV relatif lebih sederhana yaitu :

Kemudahan cara pertama ternyata menimbulkan permasalahan, cara pertama membuat hue tidak terdefinisi jika Saturation bernilai 0.

Solusi kedua untuk mendapatkan setiap nilai HSV adalah menggunakan rumus kedua berikut :