BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Digital Image Processing merupakan proses untuk memanipulasi dan menganalisis suatu informasi image dengan menggunakan komputer. Konsep dasar dari Digital Image Processing itu sendiri diambil dari kemampuan penglihatan manusia yang selanjutnya dihubungkan dengan kemampuan otak manusia. Dalam pengolahan citra, warna merupakan hal yang sangat penting dalam proses memanipulasi dan menganalisis suatu citra karena warna adalah reaksi otak terhadap rangsangan visual tertentu. Saat memanipulasi dan menganalisis suatu citra, diperlukan color space (ruang warna). Color space (ruang warna) merupakan metode yang digunakan untuk menentukan, membuat , dan memvisualisasikan warna. Kita sebagai manusia dapat menentukan warna dengan atribut Brightness, Hue, maupun Colourfullnes. Oleh karena itu, dalam makalah ini akan dibahas mengenai Color Space dan jenis-jenis dari Color Space itu sendiri.

1.2 Rumusan Masalah Adapun masalah yang akan dibahas dalam makalah ini yaitu : 1.2.1 1.2.2 1.3 Tujuan Dari rumusan masalah di atas, adapun tujuan yang ingin dicapai yaitu : 1.3.1 1.3.2 Mampu mendeskripsikan pengertian color space. Mampu mendeskripsikan jenis-jenis color space. Apa yang dimaksud dengan color space? Apa saja jenis-jenis color space?

1

BAB 2 PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Color Space Sebuah color space adalah sebuah metode agar warna dapat dikhususkan, diciptakan dan divisualisasikan. Manusia dapat mendefinisikan sebuah warna berdasarkan atribut-atribut dari brightness, hue dan

colorfulness. Sebuah komputer mungkin dapat dideskripsikan sebuah warna menggunakan jumlah dari merah, hijau dan biru emisi fosfor yang diperlukan untuk mencocokkan sebuah warna. Sebuah hasil print dapat menghasilkan sebuah warna tertentu dalam sebagai hasil pantulan dan penyerapan dari tinta cyan, magenta, kuning dan hitam. Untuk itu sebuah warna biasanya ditentukan dengan menggunakan tiga koordinat atau parameter. Parameter ini mendeskripsikan posisi warna dalam color space yang sedang dipakai. Sebuah analogi tentang ini adalah seseorang yang menjelaskan alamatnya. Apabila seseorang tersebut menjelaskan arahannya dari daerah sekitar rumahnya, arahan itu hanya berarti bila yang diarahkan oleh orang tersebut tinggal di daerah sekitar rumahnya. Jika orang yang diarahkan tersebut tidak tinggal di daerah orang tersebut, maka arahan tersebut sia-sia saja.

2.2 Jenis-Jenis Color space Terdapat dua jenis color space yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi yaitu color space berorientasi hardware dan color space yang berorientasi software. Color Space Berorientasi Hardware 1. RGB Color Space Model warna RGB adalah model warna berdasarkan konsep penambahan kuat cahaya primer yaitu Red, Green dan Blue. Dalam suatu ruang yang sama sekali tidak ada cahaya, maka ruangan tersebut adalah gelap total. Tidak ada signal gelombang cahaya yang diserap oleh mata kita atau RGB (0,0,0). Apabila kita menambahkan cahaya merah pada ruangan tersebut, maka ruangan akan berubah warna menjadi merah

2

misalnya RGB (255,0,0), semua benda dalam ruangan tersebut hanya dapat terlihat berwarna merah. Demikian apabila cahaya kita ganti dengan hijau atau biru. Apabila kita melanjutkan percobaan memberikan 2 macam cahaya primer dalam ruangan tersebut seperti (merah dan hijau), atau (merah dan biru) atau (hijau dan biru), maka ruangan akan berubah warna masingmasing menjadi kuning, atau magenta atau cyan. Warna-warna yang dibentuk oleh kombinasi dua macam cahaya tersebut disebut warna sekunder.

Lihatlah kombinasi warna RGB di bawah ini :

Warna Tersier adalah warna yang hanya dapat terlihat apabila ada tiga cahaya primer, jadi apabila kita non-aktifkan salah satu cahaya, maka benda tersebut berubah warna. Contoh warna tersier seperti abu-abu, putih. Pada perhitungan dalam program-program komputer model warna direpresentasi dengan nilai komponennya, seperti dalam RGB (r, g, b) masing-masing nilai antara 0 hingga 255 sesuai dengan urusan masingmasing yaitu pertama Red, kedua Green dan ketigha adalah nilai Blue dengan demikian masing-masing komponen ada 256 tingkat. Apabila dikombinasikan maka ada 256 x 256 x 256 atau 16.777.216 kombinasi warna RGB yang dapat dibentuk.

3

Dalam mendesign web warna RGB kerap kali direpresentasikan dengan Hex Triplet atau kombinasi 2 pasang bilangan hexadecimal, seperti #FF5D25 artinya Red = FF atau 15*16 + 15 = 255, Green = 5D atau 5*16 + 13 = 93 dan Blue = 25 atau 2*16 + 5 = 37. Jadi RGB (255,93,37) Color Hexadeci mal Color Hexadeci Colo Hexadeci Colo Hexadeci mal r mal r silver mal #C0C0C0 #008080 #FFFFFF

aqua #00FFFF black #000000 blue fuchsi a #0000FF

green #008000 gray lime maroo n #808080 #00FF00

navy #000080 olive #808000 purpl e red #800080

teal white

#FF00FF

#800000

#FF0000

yello w

#FFFF00

Konsep Model Warna RGB kita jumpai di peralatan seperti: Televisi Camera Foto Pemindai Warna warna monitor warna pada kamera video

4

Gambar RGB Cube 2. CMYK Color Space Model CMY/CMYK berdasar pada light-absorbing quality dari tinta yang mencetak secara tertulis, sebab cahaya putih membentur tinta tembus cahaya, panjang gelombang tertentu kelihatan diserap (dikurangi), saat yang lain dipantulkan kembali ke mata. Karena alasan ini, warna CMYK ini disebut subtractive-color. Di dalam teori, pigmen cyan murni (C), magenta (M) dan yellow (Y) perlu kombinasi untuk menyerap semua cahaya dan menghasilkan black (K). Karena semua tinta cetak berisi beberapa ketidakmurnian, bagaimanapun, tiga tinta ini akan menghasilkan warna coklat keruh. Karena alasan ini, tinta black digunakan sebagai tambahan terpisah dari cyan, magenta dan yellow. Model CMY dapat diperoleh dari model RGB : C=1R M=1G Y=1B CMYK adalah warna yang dikenal dalam proses printing dan percetakan. Namun karena ketidasempurnaan tinta, CMY tidak dapat menghasilkan warna hitam. Karena itu model CMY disempurnakan menjadi model CMYK, dengan K menyatakan warna keempat dengan perhitungan : K = min (C,M,Y) C=CK M=MK Y=YK

5

CMYK digunakan untuk tampil seimbang dengan latar belakang putih dari bahan cetak seperti kertas dan lain-lain.

Gambar RGB dan CMYK Warna RGB biasanya lebih terang dan jelas, biasanya

menghasilkan besar kapasitas file yang lebih kecil. Warna RGB sangat cocok untuk presentasi visual dalam tampilan monitor seperti desain halaman web/situs. Ketika suatu karya desain dalam format RGB akan diprint dan melalui suatu proses cetak, maka warna RGB harus dikonversi dahulu kedalam model warna CMYK. Hal ini karena printer dan mesin percetakan hanya mengenal warna CMYK sebagai model warna dari kalibrasi di mesin cetak. Sering kali beberapa karya desain yang akan naik cetak masih dalam format RGB, dan ketika dikonversi menjadi CMYK, warna biasanya akan berubah menjadi lebih redup dan tidak secerah warna yang tampil pada model RGB. Solusi dari masalah ini adalah, desainer harus memastikan dulu desainnya tampil dengan warna yang diinginkan dalam format warna CMYK, karena yang akan keluar dari mesin cetak adalah warna dengan model CMYK. Model CMY (cyan, magenta, yellow) untuk model printer.

Color Space Berorientasi Software Color space berorientasi software sering juga disebut non-linear color spaces karena menyajikan warna dengan menggunakan suatu bidang lingkaran warna spektrum. Dengan demikian, untuk menyajikan warna tertentu, tidak terlalu sulit bagi manusia untuk membayangkannya. Saat ini, ada beberapa6

standar yang menggunakan non-linear color spaces untuk menyajikan suatu warna. 1. HSV color space HSV merupakan kependekan dari Hue, Saturation, dan Value. Dalam model warna HSV sama seperti HSL yang telah dijelaskan diatas, namun terdapat perbedaan dari segi V(Value). Perbedaan antara HSL dan HSV terletak di Lightness dan Value, Dimana Lightness akan semakin memperterang tiap hue (warna) hingga ke tingkat warna paling terang (putih), Sedangkan Value merupakan 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.

Gambar Perbedaan antara HSL dengan HSV. 2. HIS color space HSI merupakan pemodelan berdasarkan atribut warnanya, dimana setiap warna memiliki 3 buah atribut yaitu, Hue, Intensity, dan Saturation yaitu : 1. Hue Menyatakan warna sebenarnya, seperti merah, violet, kuning. Hue digunakan untuk membedakan warna-warna dan menentukan

kemerahan(redness), kehijauan(greenness), dsb. 2. Intensity/brightness/luminance Intensity menyatakan banyaknya cahaya yang diterima oleh mata tanpa memperdulikan warna. Kisaran nilainya adalah antara gelap(0) dan terang/putih(1).

7

3. Saturation Menyatakan tingkat kemurnian warna cahaya, yaitu mengindikasi seberapa banyak warna putih yang diberikan pada warna. Misalnya, warna merah adalah 100% warna jenuh(saturated color), sedangkan warna pink adalah warna merah dengan tingkat kejenuhan rendah.

Sebagaimana

yang

sudah

dijelaskan,

warna

juga

dapat

dispesifikasikan oleh tiga kuantisasi hue, saturation, intensity (disebut model HSI) eperti pada gambar 01. Pada gambar sebelah kiri merupakan bentuk solid HSI dan sebelah kanan adalah model segitiga HSI yang merupakan bidang datar dari pemotongan model solid HSI secara horisontal pada tingkat intensitas tertentu. Hue ditentukan dari warna merah, saturation ditentukan berdasarkan jarak dari sumbu. Warna pada permukaan model solid dibentuk dari saturasi penuh, yaitu warna murni, dan spektrum tingkat keabuan.

Gambar Model warna HSI

Konversi nilai antar model RGB dan HIS

Dimana kuantitas R, G, dan B adalah jumlah komponen warna merah, hijau, biru dan dinormilisasi ke [0,1]. Intensitas adalah nilai ratarata komponen merah, hijau dan biru. Nilai saturation ditentukan sebagai :

8

Dengan rumus Hue yaitu:

Alternatif lain konversi RGB ke HIS 1. Merotasikan koordinat RGB ke sistem koordinat(I,V1,V2)

2. Menghitung H dan S dari kordinat(V1,V2)

3. HSL color space Warna dalam media digital dapat direpresentasikan dalam berbagai cara. Mode RGB merepresentasikan semua warna sebagai campuran dari 3 cahaya merah, hijau, dan biru. Mode HSL merupakan mode yang ditemukan oleh Alvy Ray Smith pada tahun 1978. Mode ini merepresentasikan warna dalam 3 komponen: hue, saturation, dan lightness Hue merupakan corak warna atau pilihan warna yang meliputi spektrum warna pelangi seperti merah, kuning, hijau, dst. Hue seringkali direpresentasikan dalam bentuk lingkaran yang berisi warna-warna pelangi seperti pada gambar 1. Karena berbentuk lingkaran, hue memiliki nilai sebesar sudut lingkaran yaitu dari 0 sampai 360.

9

Gambar Lingkaran hue Saturation merupakan tingkat pewarnaan atau tingkat kemurnian sebuah warna. Warna dengan saturation tinggi memiliki corak warna yang terlihat jelas, sedangkan warna dengan saturation rendah terlihat sebagai percampuran antara beberapa warna. Warna grayscale (yang didapat dari percampuran warna-warna RGB dengan perbandingan 1:1:1) memiliki tingkat saturation yang paling rendah. Nilai saturation berkisar dari 0 sampai 100. Lightness menyatakan tingkat terang sebuah warna. Warna putih yang merupakan percampuran warna RGB dengan nilai maksimum memiliki lightness paling tinggi, sedangkan warna hitam memiliki lightnes paling rendah. Nilai lightness juga berkisar dari 0 sampai 100.

Gambar Contoh saturation dan lightness pada warna merah. Sumbu x menyatakan saturitas, sumbu y menyatakan lightness. Konversi RGB HSL Untuk mengkonversi dari mode RGB ke mode HSL, pertama hitung max sebagai nilai maksimum dari nilai red, green, blue, dan min sebagai nilai minimum dari nilai red, green, blue. Lalu gunakan rumus berikut : h= 0 (600 x 600 x + 360 0) mod 360 + 120 0 if max = min if max = r if max = g

10

600 x l= (max + min)

+ 240 0

if max = b

s=

0 = =

if max = min if l if l >

Rumus di atas menghasilkan nilai lightness dan saturation dalam jangkauan [0,1]. Kalikan dahulu dengan 100 untuk memperoleh nilai dengan jangkauan [0,100] Untuk konversi dari HSL ke RGB, pertama periksa dulu nilai saturation. Jika saturation 0, artinya warna termasuk grayscale, sehingga nilai R, G, dan B sama dengan nilai lightness. Nilai hue tidak diperhitungkan pada warna grayscale. Jika saturation tidak 0, gunakan rumus berikut :

q=

l x (l + s) l + s (l x s), p = 2xlq hk = tR = hk + t G = hk tB = hk if tC < 0 tC = tC + 1.0 for each C {R,G,B} if tC > 1 tC = tC 1.0 for each C {R,G,B}

if l < if l

Color c=

p + ((q p) x 6 x tC),

if tC < q if tC