JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
EVALUASI PERUBAHAN POLA SPECKLE TERHADAP
PERGESERAN SUDUT POLARIZER MENGGUNAKAN METODE
ELECTRONICA SPECKLE PATTERN INTERFEROMETRY (ESPI)
Oleh :
Agus Budiono
11071 000 031
Dosen Pembimbing :
Drs. Agoes Soetijono, MT
Surabaya, 20 Juli 2011
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Laser
- Monokromatis
- koheren
- Kecerahan Tinggi
Latar Belakang
Interferometri
- Holografi
- Speckle
- Moire
Speckle
- speckle correlation
- in-plane speckle
interferometry
- shearography
Pengambilan Data
- fotografi (holographic
interferometry )
- media elektronik(ESPI)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengetahui pengaruh pergeseran sudut polarizer
terhadap pola speckle menggunakan metode
Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI).
Tujuan Penelitian
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Permasalahan yang dihadapi dalam penelitian ini
adalah bagaimana mendapatkan pola frinji speckle
akibat dari hasil pengaruh pergeseran sudut polarizer.
Rumusan Masalah
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
1. Bahan yang digunakan plat alumunium yang di
amplas dengan ukuran 1200.
2. Sumber cahaya yang digunakan laser He-Ne.
3. Pola speckle yang diamati adalah pergeseran sudut
polarizer 0˚, 30˚, 60˚, 90˚.
4. Software yang digunakan iyalah ImageJ.
Batasan Masalah
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Manfaat yang akan diperoleh pada penelitian ini
adalah dapat digunakan sebagai metode teknik validasi
data, menunjang penelitian terhadap kemajuan bidang
uji tak merusan Non-Destructive Testing (NDT) dan
membantu dalam pengembangan system Biometrika.
Manfaat Penelitian
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Sumber cahaya laser,
memiliki keunggulan dibandingkan
cahaya yang dipancarkan dari
sumber cahaya lainnya. Antara
lain laser bersifat monokromatis,
kesejajaran tinggi (divergensi
kecil), Kecerahan tinggi dan
koheren.
Laser He-Ne
Medium Aktif Gas Neon
Panjang gelombang keluaran
(paling umum) 632,8
Daya 0,1 mW – 100mW
Divergensi 1 mrad
Lebar berkas 1 mm
Pulsa atau CW CW
Excitasi (pumping) Elektrik (500 – 3000 V
DC)
Polasrisasi Tak terpolarisasi atau
linier
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Cahaya Terpolarisasi Bidang
Polarisasi bidang ini terbentuk hanya bila frekuensi ω dan fase awal dari
kedua gelombang sama dan berbeda fase sebesar kelipatan π radian
Medan Listrik
Ex = Eox sin (ωt – kz + 𝜙𝑜)i
Hy= Eoy sin (ωt – kz + 𝜙𝑜)j
Resultan Vektor medan listrikn
E = Ex + Ey
E ={ Eox i + Eoy j } sin (ωt – kz + 𝜙𝑜)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Speckle adalah bintik- bintik
terang gelap dari hamburan permukaan
suatu objek yang disinari oleh berkas
cahaya koheren yang saling berinterfrensi
secara acak dimana setiap bintik speckle
memberikan informasi mengenai seluruh
objkek yang disinarinya.
Pola Speckle
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Berdasarkan cara terbaentuknya ada dua macam pola speckle :
a. Pola Speckle Objektif
Ukuran Speckle
dobj = 𝜆𝐿
𝑎= 𝜆𝐹
Dengan
A = 2a = luas bagian yang disinari,
L = jarak dari objek ke bidang pengamat,
F = apertur kamera,
𝜆 = panjang gelombang sinar laser yang digunakan
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
b. Pola Speckle Subjektif
Ukuran Speckle
dsub = 1,22.𝜆𝑙
𝑎 = 1,22 𝜆𝐹
Dengan
l = jarak lensa ke bidang pengamat,
𝛼 = 𝑎
𝑙 , adalah numerical aperture lensa
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Operasi Pola Speckle ESPI
∆𝐼 = 4 𝑎2 sin ∆𝜙 2
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Tranformasi Citra Digital
Tranformasi citra merupakan proses perubaha bentuk citra, baik
intensitas maupun posisi pikselnya, yang bertujuan untuk mendapatkan
suatu informasi tertentu. Secara umum tranformasi bisa dibagi menjadi
dua, yaitu tranformasi spatial dan tranformasi domain.
Tranformasi spatial yang
diubah adalah intensitas piksel
(brightness, kontras) atau posisi
piksel (rotasi, scaling,dan lain-lain)
Tranformasi domain, yaitu
proses perubahan citra dari suatu
domain ke domain lainya,
misalnya dari domain spasial ke
domain frekuensi
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Persiapan Sampel
Plat
Alumunium
Ukuran Amplas
1200
Untuk mendapatkan hasil
yang baek terlebih dahulu
digunakan ukuran amplas yang
lebih kasar 120, 220, 400, 600,
800, 1000, 1200
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Metodologi Percobaan
1. Sumber Cahaya (SC)
2. Beam Spliter (BS)
3. Cermin ( 𝐶1 dan 𝐶2) 4. Mikroskop Objektif (MO)
5. Polarizer (PR)
6. Plat alumunium (S)
7. CCD kamera
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Metodologi Percobaan
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Metodologi
Pengolahan
Citra
b) pola frinji a) pola speckle
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Data Hasil Percobaan
(a) pola speckle tanpa polarizer dan pola speckle dengan pergeseran sudut polarizer
(b) 0˚, (c) 30˚, (d) 60˚, (e) 90˚.
(a) (b) (c)
(d) (e)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Konversi Warna RGB Menjadi Grayscale
(a) pola speckle grayscle tanpa polarizer dan pola speckle grayscle dengan pergeseran
sudut polarizer (b) 0˚, (c) 30˚, (d) 60˚, (e) 90˚.
(a) (b) (c)
(d) (e)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Proses Pengurangan Citra
Proses penguranga image (a) tanpa polarizer dan pergeseran sudut polarizer
(b) 0˚, (c) 30˚, (d) 60˚, (e) 90˚
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Pola Frinji Hasil Pengurangan
(a) Pola frinji hasil pengurangan
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Distribusi Intensitas
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Pembahasan
Dari hasil pengolahan citra didapatkan data hasil pola frinji
speckle sebagai berikut :
Citra hasil pengurangan pergeseran sudut polarizer (a) 0˚, (b)30˚,(c) 60˚, dan (d) 90˚
(a) (b) (c) (d)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(a) 0˚
(a) 30˚
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(a) 60˚
(a) 0˚
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Kesimpulan
Dari hasil analisa data dan pembahasan yang telah dilakukan
maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Dengan menggunakan software ImageJ pada evaluasi pola speckle
nampak bahwa Distribusi Intensitas akibat pengaruh pergeseran sudut
polarizer dapat dianalisa.
2. Tidak ada pergeseran fase akibat pengaruh pergeseran sudut
polarizer pada pola speckle.
3. Distribusi intensitas akibat pergeseran sudut polarizer sangat sensitif.
4. Distribusi Intensitas antara pergeseran sudut 0˚, 30˚, 60˚, 90˚ secara
berurutan semakin menurun.
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Saran
Untuk pekerjaan penelitian selanjutnya penulis
menyarankan :
1. Menggunakan bahan yang lebih reflektif dan dengan
permukaan objek yang lebih halus.
2. Pengukuran OPD (Optical Part Difference) lebih teliti,
yaitu lokasi peletakan detektor CCD dan sumber cahaya.
3. Pembuatan software operasi poal speckle dan interface
dalam pengambilan data pola speckle.
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM