Penajaman Citra
Citra digital merupakan konfigurasi piksel yang bervariasi nilai spektralnya, dan membentuk suatu kenampakan kuasi-kontinu. Tiap kenampakan obyek berbeda satu sama lain karena adanya perbedaan interval nilai piksel yang merepresentasikannya, dan juga karena berbeda kesan pola spasial yang dihasilkannya. Dengan demikian, perubahan yang terjadi pada nilai piksel ataupun pada kesan pola spasial akan menghasilkan perubahan kenampakan citra tersebut. Inilah yang dijadikan prinsip dalam penajaman citra secara digital, bagaimana mengubah nilai piksel secara sistematis, sehingga menghasilkan efek kenampakan citra yang lebih ekspresif, sesuai dengan kebutuhan pengguna.
Layar monitor menghasilkan warna – warna dengan iluminasi phosphor merah, hijau, dan biru untuk setiap pixel. Ketika anda mengubah display transformasi RGB citra, ER Mapper mengontrol pemetaan antara nilai data citra dengan kecerahan dari phosphor merah, hijau, dan biru dalam display hardware.
Secara default, banyak layer raster data dalam ER Mapper mempunyai 2 tombol transform dalam algorithm. Pertama diaplikasikan sebelum formula (pre-formula) dan lainnya diaplikasikan setelah formula (post-formula). Anda juga dapat menyisipkan dan menambahkan transform tambahan dikeduanya untuk membuat penajaman kekontrasan yang komplek.
Ketika anda meng-klik satu tombol transform pada algorithm window, maka ER Mapper membuka transform dialog box yang menyediakan control interaktif untuk penajaman kontras dan modifikasi pemetaan / perentangan warna. Sebuah konsep dalam penggunaan transform dialog adalah menggerakkan garis transform, sebab garis ini mengontrol pemetaan nilai data untuk mendisplay kecerahan atau warna. Untuk memindahkan garis ini, caranya sederhana dengan meng-geser ke lokasi yang baru atau klik tombol otomatis yang tersedia disamping kanan histogram.
- Buka dataset yang anda punya. Pada Algorithm Windows pilih salah satu saluran (misal band 1).
- Citra akan tampil dengan tampilan agak gelap, untuk mempertajam kenampakan citra pada Algorithm Window klik
Edit Transform Limits. - Akan muncul dialog box seperti di bawah.
Gambar 23. Jendela Transformasi
- Untuk meningkatkan kontras citra, klik
Create Autoclip Transform atau bisa juga dengan mengklik 
Histogram Equalize. - Citra akan tampil dengan kontras yang lebih baik.
Transformasi adalah teknik peningkatan kontras warna dan cahaya dari suatu citra sehingga memudahkan untuk interpretasi dan analisis citra. Histogram adalah suatu tampilan grafik dari distribusi frekuensi relatif dalam suatu dataset. Suatu kotak dialog transformasi akan menampilkan histogram data masukan dan data keluaran setelah ditransformasi, dan garis transformasi
- Untuk mengkontraskan data dengan menghilangkan 1 % informasi klik
- Untuk mengkontraskan data secara manual klik akan keluar tampilan sebagai berikut :
Gambar 24. Jendela Pengaturan Transformasi
- Kesembilan icon disebelah kanan adalah berbagai jenis stretch yang umum digunakan antara lain transformasi linier, histogram equalisasi, gausian, dll. Untuk mengetahui jenis transformasi untuk setiap icon letakkan cursor beberapa saat diatas icon.
- Untuk mengganti layer yang akan diubah kontrasnya klik
, 
, atau 
- Anda dapat juga membuat kontras citra secara manual dengan mendrag garis lurus pada kotak histogram dengan mouse kiri, seperti contoh:
Gambar 25. Jendela Transformasi yang telah diatur
Belajar untuk mendisplay histogram sebuah citra, memunculkan nilai data dan mendisplay grid koordinat diatas histogram
Memanggil dan Mendisplay sebuah citra dalam greyscale
- Klik tombol View Algorithm for Image Window untuk memunculkan Algorithm window
- Klik tombol Load Dataset
- Pilih direktori tempat file tersimpan…….OK
- Pada surface tab, dari color Table pilihlah greyscale.
Menampilkan Nilai Data Pada Histogram Window
- Letakkan mouse di sembarang lokasi dalam histogram. Nilai X dan Y pada titik tersebut akan muncul. X (kisaran data citra) berada di sebelah kiri atau Y (kecerahan monitor atau LUT) berada disebelah kanan.
- Tempatkan mouse pada kanan bawah histogram. Anda akan melihat nilai X yang tinggi dan nilai Y rendah karena anda berada dibagian bawah display atau kisaran nilai LUT
- Tempatkan kursor pada kiri atas histogram. Atas terlihat nilai X rendah dan nilai Y tinggi karena anda berada pada bagian atas display atau kisaran LUT.
Menghidupkan Koordinat Grid
- Aktifkan tombol Grid, maka akan tampil grid pada histogram dengan spasi yang teratur. Grid ini dapat membantu anda menentukan posisi X-Y data dengan cepat pada histogram
- Matikan Grid untuk menghilangkan grid dari tampilan
Menutup Transform Dialog Box
- Klik close untuk menutupnya
Belajar untuk menggunakan transformasi linier sederhana untuk menampilkan tingkat kecerahan/kegelapan dari citra dan menaikkan atau menurunkan kekontrasan citra. Anda juga belajar untuk membuka transform dialog dari toolbar.
Membuka kembali transform dialog dari toolbar
- Klik tombol Edit Transform Limits pada menu utama ER Mepper
Menggunakan efek tingkat kecerahan linier pada citra
- Klik tombol Create Default Linier Transform
- Geser kursor vertical ke atas
Menggunakan perentangan kontras linier untuk meningkatkan kekontrasan citra
- Tempatkan kursor pada batas kanan bawah histogram. Catatlah bahwa nilai X ditampilkan pada kiri atas menunjukan sekitar 160-170. Meskipun batas atas dari nilai citra mendekati 255, disana terdapat sedikit sekali nilai antara 170 dan 255 (sebagaimana ditunjukkan dengan frekuensi pada histogram)
- Klik tombol Create Default Linier Transform
Belajar untuk menggunakan piecewise linier transform untuk membuat kekontrasan yang lebih kompleks yang difokuskan untuk mengekstraks objek tertentu dengan kisaran nilai tertentu pada citra.
Dalam kekontrasan untuk peyesuaian transform sederhana yang digunakan sebelumnya, piecewise linier transform membagi transform garis dalam beberapa bagian. Masing- masing bagian dari garis tersebut dapat mempunyai sebuah perbedaan slope (hubungan X – Y) yang mempersilakan anda memodifikasi pemetaan kisaran data berbeda dari bagian lainnya pada garis tersebut. Piecewise transform mempersilakan anda untuk membuat penajaman kekontrasan yang lebih kompleks.
Sesuaikan Transform untuk memaksimalkan kontras daerah perairan dan daratan Anda bekerja dengan citra Landsat TM, pada umumnya terdapat 2 puncak pada histogram citra yang memberikan informasi tentang feature tersebut.
- Puncak pertama yang terletak di sebalah kiri menunjukan feature air/perairan
- Puncak kedua yang terletak di sebelah kanan menunjukan feature darat/daratan.
Belajar untuk menggunakan pilihan menu Limits untuk menspesifikasikan kisaran yang pasti dari suatu nilai data dan mendislay nilai untuk memodifikasi kekontrasan citra dan pemetaan warna.
Menggunakan Limits to Actual untuk mengeset kisaran nilai X
Lihatlah teks “Actual Input Limit” pada transform dialog. Dan perhatikan nilai yang tertera. ER Mapper mencatat kisaran sebenarnya dari nilai data yang di temukan pada citra dan menampilkannya pada teks Actual Input Limits.
- Dari menu Limits, pilih Limits to Actual.
Kisaran yang tampak pada sumbu Axis berubah disesuaikan dengan teks Actual Input Limits, ER Mapper menghitung ulang histogram dan menggunakan transform hanya untuk kisaran nilai sebenarnya dari citra.Tips :
Limit to Actual merupakan pilihan yang umum digunakan karena mempersilakan anda bekerja dengan hanya kisaran nilai citra yang sebenarnya. Hal ini terutama berguna untuk citra yang tidak menggunakan kisaran nilai 8 bit (0-255). Limits to Actual adalah sangat sering pada tahapan pertama penyesuaian kontras, diikuti dengan penyesuaian lainnya seperti pilihan.
- Dari menu Limits, pilihlah Input to 99% Histogram.
Kisaran data pada Axis horizontal berubah mendekati histogram sendiri untuk mengisi kisaran X Input Limits to 99 % Histogram memotong 1 % semua nilai data dalam citra, mengambil 0,5 % dari nilai terendah dan 0,5 % dari nilai tertinggi. (Hasil dari pemotongan akan mengindikasikan hanya 1 % nilai data citra turun).
Citra tampak sedikit terang ketika hanya pada kisaran data dimana kebanyakan nilai terjadi dipetakan kedalam tingkat keabuan. (0,5% nilai data teratas dan terbawah dipetakan berturut – turut pada warna putih dan hitam).
Belajar menggunakan pilihan transform otomatis seperti autoclippng, histogram equalization, Gaussian equalization, level slicing dan lainnya.
Reset display citra pada greyscale dan default transform
- Ubah Y axis minimum kembali ke nilai 0, dan Y maksimum ke nilai 255
- Pada Algorithm window, ubah Lookup Table ke Greyscale.
Menggunakan Autoclip Transform pada data
- Pada transform dialog, klik tombol Create autoclip transform
- Double klik pada tombol create autoclip transform. Akan muncul presentase autoclip ada defaultnya 99 %
- Masukkan nilai 95, kemudian klik OK untuk menutup dialog.
- Double klik tombol create autoclip transform lagi, masukkan nilai 99 kemudian tekan OK
Menggunakan Histogram Equalize Transform pada data
- Pada transform dialog, klik tombol Histogram equalize
ER Mapper membuat transform garis linier piecewise yang kompleks dan mengupdate citra. Histogram equalize (disebut juga stretching distribusi seragam) secara otomatis akan menyesuaikan garis transformasi ini sehingga nilai – nilai citra akan ditempatkan pada histogram yang mempunyai frekuensi besar, dengan demikian kontras terbesar akan terjadi pada kisaran yang mempunyai banyak nilai (puncak histogram). Histogram equalization akan selalu membuat kekontrasan yang kuat pada sebuah citra antara daerah gelap dan terang. Dalam beberapa kasus, dia juga dapat mensaturasi cerah dan gelap sehingga dapat mengaburkan yang detail.
Menggunakan Gaussian Equalize Transform pada data
- Pada transform dialog, klik tombol Gaussian equalize
ER Mapper akan membuat transform garis linier piecewise dan sekaligus mengupdate citra. Gaussian equalization secara otomatis menyesuaikan transformasi garis sehingga tampilan nilai – nilai citra akan disesuaikan kedalam distribusi Gaussian. (Sebuah Gaussian, atau distribusi normal, dicirikan dengan histogram seperti bentuk bel. Perhatikan bahwa histogram output mempunyai bentuk hampir sama).
Menggunakan Level Slice Transform pada data
- Level slicing (atau density slicing) membagi citra kedalam warna diskret dan menghilangkan warna transisi diantaranya. Citra hasil ini akan tampak terbagi dalam bagian – bagian dan masing – masing bagian ditampilkan dengan warna tertentu. Teknik ini akan berguna untuk melihat data pada interval diskret dan warna.
- Pada Transform dialog, klik tombol level slice transform
- Double klik pada tombol diatas, maka sebuah kotak dialog akan muncul dan mempersilakan anda untuk memasukkan jumlah step untuk garis transformasi.
- Masukkan angka 3, kemudian klik OK untuk menutup dialog Garis transformasi terbagi kedalam 3 step berdasarkan nilai reflektansinya (rendah, sedang, tinggi) dan langsung mengupdate citra.
Menggunakan Logarithmic dan Exponential Transform pada data
- Pada Transform dialog, klik tombol Create default logarithmic transform Garis transformasi berubah menjadi kurva halus dari pojok kiri atas histogram dan citra akan menjadi sangat terang
- Geser garis transformasi ke bawah, lihatlah garis tersebut masih berupa kurva halus dan kenampakan citra sekarang menjadi lebih gelap.
- Pada Transform dialog, klik tombol create default exponential transform
Logarithmic transform berguna untuk masksud penajaman tertentu, seperti menampilkan data dengan kisaran perubahan yang besar, atau untuk mengurangi kenampakan gelap pada citra ketika anda berkonsentrasi pada variasi nilai kecerahan. Transform ini berguna untuk pengolahan data geofisika dengan sebuah kisaran dinamis yang kecil untuk meningkatkan kekontrasan pada tampilan citra.
Belajar untuk menyisipkan, menambahkan dan menghapus transform dari alur proses dan menggunakan beberapa transformasi.
Membuka Algorithm window
- Klik tombol View Algorithm for Image Window pada toolbar
Menggunakan 99 % autoclip transform pada data
- Klik tombol Refresh Image with 99 % clip in Limits
Menyisipkan transform kedua
- Dari menu Edit pada Transform dialog, pilih Insert new transform
Transform kedua (dan tombol) ditambahkan pada diagram alur proses pada algorithm window (ini disisipkan sebelum tranformyang pertama).
Menghapus transform baru dari alur proses
- Dari menu Edit pada transform dialog, pilih Delete this transform Transform sekarang (yang baru disisipkan) terhapus dari diagram alur proses
Menambahkan transform kedua
- Dari menu Edit, pilih Append new transform
Transfor kedua (dan tombol) ditambahkan pada diagram alur proses (ditambahkan setelah transform pertama)
Menentukan Gaussian Equalization untuk transform baru
- Pada Transform dialog, klik tombol Gaussian Equalize
ER Mapper membuat sebuah garis persamaan Gaussian (Gaussian equalization transform) dan mengupdate citra. Citra output adalah hasil citra yang menggunakan 2 transform (99 % autoclip diikuti Gaussian equalization). Ini adalah sebuah contoh penajaman citra menggunakan kombinasi karakteristik 2 transform yang berbeda.
Kembali kepada transform dan histogram awal
- Pada Transform dialog, klik tombol Move to previous transform in layer. Isi dari transform dialog berubah untuk menunjukkan transform sebelumnya dalam alur diagram proses ( yang menggunakan 99 % autoclip)
- Klik tombol Move to next transform in layer.
Belajar untuk menggunakan tombol yang secara otomatis mempertajam kekontrasan citra. Ini memberitahu anda menampilkan berbagai kombinasi band citra secara cepat tanpa memerlukan mengeset actual limits setiap saat secara manual.
Membuka Algorithm RGB
- Pada menu utama ER Mapper, klik tombol Open Algorithm into Image Window pada toolbar
- Pilih direktori tempat file algorithm disimpan
Mengubah kombinasi Band ke RGB 321
- Dengan menggunakan Band Selection drop-down menu dalam Algorithm window, ubah citra pada saluran Red menjadi B3, Green menjadi B2 dan Blue menjadi B1.
Menggunakan Tombol Refresh Image untuk Mempertajam Kontras
- Pada menu utama klik tombol Refresh Image with 99% clip on limits
- Pilih B4 untuk layer red, B3 untuk Green, dan B2 untuk layer Blue
- Klik tombol Refresh Image with 99% clip on limits
- Kekontrasan citra RGb 432 terlihat dipertajam. Vegetasi ditampilkan dalam warna merah dan areal urban ditampilkan dengan warna cyan dan abu – abu.
- Pilih B5 untuk layer Red, B4 untuk layer green, dan B2 untuk layer Blue.
- Klik tombol Refresh Image with 99% clip on limits
Menampilkan Citra dan Band yang berbeda
- Dalam diagram alur proses, klik tombol Load Dataset
- Pilih direktori tempat file citra disimpan
- Dalam diagram alur proses, klik tombol post-formula Edit Transform Limits untuk layer Red. Histogram dan transform dari citra sebelumnya masih ditampilkan.
- Klik tombol Refresh Image with 99% clip on limits dan lihat Transform dialog berubah secara otomatis.