PERBAIKAN CITRA DIGITAL PADA FOTO DENGAN MENGGUNAKAN METODE RETINEX
Yustika Septiani Muzahardin1, Achmad Fauzi2, Nurhayati3
123STMIK Kaputama
Jl.Veteran No. 4A-9A, Binjai, Sumatera Utara e-mail : yustikaseptianii@gmail.com
ABSTRACT
Data or information is not only presented in the form of text, but can also be in the form of images, audio, and video. These three kinds of data or information are often referred to as multimedia. As a part of multimedia, images (images) play an important role as a form of visual information.
Image has characteristics that text does not have, namely the image is rich with information.
Digital image is a two-dimensional image process through a digital computer whose existence is to manipulate and modify images in various ways. In this study, it has input in the form of an output information image in the process of repairing areas where the pixels are empty (looks broken). it is necessary to improve the quality or image quality (Image Enhancement) using the retinex method to overcome the image with spots (noise) in order to increase the color quality so that it can be clear and good again. The retinex method can produce image improvements with a fairly high performance. So that it can improve the quality of the image in the photo.
Keywords : Digital Image, Retinex, Photo, Noise ABSTRAK
Data atau informasi tidak hanya disajikan dalam bentuk teks, tetapi juga dapat berupa gambar, audio, dan video. Ketiga macam data atau informasi ini sering disebut dengan multimedia. Sebagai salah satu bagian dari multimedia, citra (gambar) memegang peranan penting sebagai bentuk informasi visual. Citra mempunyai karakteristik yang tidak dimiliki oleh teks, yaitu citra kaya dengan informasi. Citra digital adalah proses gambar berdimensi dua melalui komputer digital yang keberadaannya untuk memanipulasi dan memodifikasi citra dengan berbagai cara. Pada penelitian ini, memiliki input berupa gambar informasi keluaran pada proses perbaikan daerah yang pixel nya kosong (tampak pecah). maka dibutuhkan perbaikan mutu atau kualitas citra (Image Enhancement) dengan menggunakan metode retinex untuk mengatasi citra yang berbintik (noise) agar dapat menambah kualitas warna sehingga dapat menjadi jelas dan baik kembali. Metode retinex dapat menghasilkan perbaikan citra dengan performansi yang cukup tinggi. Sehingga dapat memperbaiki kualitas citra pada foto.
Kata kunci : Citra Digital, Retinex, Foto, Noise 1.PENDAHULUAN
Data atau informasi tidak hanya disajikan dalam bentuk teks, tetapi juga berupa gambar, audio, dan video. Ketiga
macam data atau informasi ini sering disebut dengan multimedia. Sebagai salah satu bagian dari multimedia, citra (gambar)
memegang peranan penting sebagai bentuk informasi visual. Citra mempunyai karakteristik yang tidak dimiliki oleh teks, yaitu citra kaya dengan informasi.
Pengolahan citra (Image Processing) merupakan yang memegang peranan sangat penting, dimana dalam citra tidak sekedar memberikan efek-efek yang menjadikan suatu citra menjadi lebih baik tetapi juga harus dapat meningkatkan kualitas citra itu sendiri, citra banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, sehingga memacu perkembangan teknologi komputer dan berhubungan dengan media penyimpanan yang semakin besar.
Pada penelitian ini, memiliki input berupa gambar informasi keluaran pada proses perbaikan daerah yang pixel nya kosong (tampak pecah). Salah satu faktor yang menghasilkan kualitas citra kurang baik karena adanya citra cacat (noise). Noise adalah munculnya butiran-butiran warna yang mengganggu pada foto. Noise muncul karena sensor dan chip pengolah data di kamera digital yang bekerja secara kimiawi.
Oleh karena itu dibutuhkan perbaikan mutu atau kualitas citra (Image Enhancement) untuk mengatasi citra yang berbintik (noise) agar dapat menambah kualitas warna sehingga dapat menjadi jelas dan baik kembali, pada perbaikan citra merupakan salah satu proses awal dalam pengolahan citra (Image Processing). Penggunaan citra digital semakin hari semakin meningkat karena kelebihan-kelebihan yang dimiliki oleh citra digital tersebut, antara lain memperbaiki dan meningkatkan kualitas dari citra.
Berdasarkan uraian diatas, perlu dibangun sebuah sistem perbaikan citra agar dapat memperbaiki citra yang sudah buram menjadi jelas. Dalam penelitian ini
digunakan metode Retinex untuk memperbaiki citra. Menurut Bainun Harahap (2018), Metode Retinex merupakan metode yang digunakan untuk mendapatkan citra baru dengan kontras yang lebih baik dari pada kontras yang digunakan untuk perbaikan citra yang bersifat point processing, yang dilakukan untuk mendapatkan citra baru sampai dengan proses penampilan statistic citra, perbaikan kontras citra, menampilkan histogram citra statistik dan dapat diterapkan dalam pencerahan citra menjadi sebuah citra dengan kecerahan citra pixel yang lebih jelas.
Menurut David, dkk (2019), Algoritma Retinex merupakan algoritma untuk berusaha untuk mempertahankan ketetapan warna (color constancy) dimana warna suatu objek yang dilihat memiliki warna yang relative sama meskipun dalam keadaan pencahayaan yang berbeda.
Metode Retinex ini dapat digunakan untuk memperbaiki kualitas citra digital yang berhubungan dengan pencahayaan yaitu dengan mempertahankan color constancy.
Color constancy atau ketetapan warna adalah salah satu keistimewaan dari sistem penglihatan manusia, yang mengusahakan agar warna yang diterima dari suatu benda terlihat sama meskipun berada pada kondisi pencahayaan yang berbeda-beda. Metode Retinex ini bekerja dengan cara memisahkan citra digital ke dalam dua bagian, yaitu reflectance dan illumination. Dengan adanya pemisahan tersebut maka dapat dilakukan kemungkinan pembuangan efek cahaya dari pencahayaan depan atau belakang serta memperbaiki warna pada citra digital dengan membuang iluminasi yang biasanya membuat warna berubah.
2.METODOLOGI 2.1 Citra Digital
Citra digital adalah gambar dua dimensi yang dihasilkan dari analog dua dimensi yang kontinu menjadi gambar melalui proses sampling. Gambar analog dibagi menjadi N
baris dan M kolom sehingga menjadi gambar diskrit. Citra digital merupakan citra yang dapat diolah komputer. Yang disimpan dalam komputer hanyalah angka-angka yang menunjukkan besar intensitas pada masing- masing piksel. Karena berbentuk data numerik, maka citra digital dapat diolah dengan komputer (Munantri, Sofyan and Florestiyanto, 2020).
Pengolahan Citra Digital merupakan pemrosesan gambar atau citra dengan menggunakan perangkat computer untuk membuat citra yang memiliki kualitas lebih baik (Mustafid and ’Uyun, 2018).
2.2 Retinex
Algoritma retinex merupakan algoritma untuk berusaha untuk mempertahankan ketetapan warna (color constancy) dimana warna suatu objek yang dilihat memiliki warna yang relatif sama meskipun dalam keadaan pencahayaan yang berbeda. Seperti suatu objek yang dilihat tetap memiliki warna yang sama meskipun dilihat saat pagi yang cerah maupun sore yang kemerahan (Rudianto and Sopyan, 2019).
Metode Retinex merupakan metode yang digunakan untuk mendapatkan citra baru dengan kontras yang lebih baik dari pada kontras yang digunakan untuk mendapatkan citra baru dengan kontras yang lebih baik daripada kontas yang digunkan untuk perbaikkan citra yang besifat point processing, yang dilakukan untuk mendapatkan citra baru sampai dengan proses penampilan statistik citra, perbaikan kontras citra, menampilkan histogram citra statistik dan dapat diterapkan dalam pencerahan citra menjadi sebuah citra dengan kecerahan citra pixsel yang lebih jelas (Harahap, 2018).
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Perhitungan Metode Retinex Berikut pengujian metode retinex :
Resolusi 638x893 Resolusi 7x7 Dari citra diatas diketahui nilai piksel
citra tersebut diambil menggunakan aplikasi bantuan matlab, nilai-nilai pixel tersebut kemudian di proses dengan menerapkan metode retinex untuk mengurangi noise pada citra tersebut. Proses perhitungan pengujian perbaikan citra akan diambil matriks pixel dengan ukuran 7x7 dari bagian pixel Red diatas dimulai dari pixel titik (2,2) sampai dengan (8,8)
Tabel III. 1 Matriks Nilai Piksel Sebagai Pengujian Terhadap Metode Retinex
Proses Gaussian :
Proses menentukan bobot kernel matriks 3 x 3 pada gaussian dengan persamaan G(x,y) = ".$!!.%. 𝑒&("#!$%"&!$
!.(! ),
dengan menggunakan nilai sigma (σ) = 1,1.
Berikut prosesnya : Dimana :
σ = 1,1 π = "")
e = 2,711828182846 (x,y
) 2 3 4 5 6 7 8
2 250 251 250 249 249 244 248 3 251 251 251 249 250 244 249 4 252 252 252 253 253 244 249 5 253 253 253 253 253 245 250 6 253 254 254 254 253 245 250 7 252 253 254 253 253 245 250 8 254 255 255 254 254 248 251
Tabel Posisi Bobot Kernel Awal
Proses
Pembobotan Kernel : σ = 1,1
G(x,y) = !
".$!.%
. 𝑒
&("#!$%"&!$!.(! )
G(0,0) = !
")(!,!)!
. 𝑒
&(")!$%")!$
!."*,*!$ )
=
!+,,-
. 𝑒
&(-)= 0,13 G(0,1) = !
")(!,!)!
. 𝑒
&(")!$%"*!$
!."*,*!$ )
=
!+,,-
. 𝑒
&(-,.!)= 0,19 Dan seterusnya.
Tabel Hasil Proses Pembobotan
Dengan jumlah bobot kernel (K) = 7,68, sehingga bobot akhir dari Gaussian dibagi jumlah bobot kernel adalah :
Tabel Proses Pembagian dengan Jumlah Bobot Kernel
Hasil akhir bobot Gaussian adalah :
Proses Metode Retinex :
Setelah didapatkan hasil akhir nilai Gaussian.
Selanjutnya nilai dari piksel RGB akan dikalikan dengan hasil akhir Gaussian.
Berikut prosesnya :
F(x,y)
(X,Y) 0 1 2
0 (0,0) (0,1) (0,2) 1 (1,0) (1,1) (1,2) 2 (2,0) (2,1) (2,2)
(X,Y) 0 1 2
0 0,13 0,19 0,67 1 0,19 0,29 1,01 2 0,67 1,01 3,52
(X,Y) 0 1 2
0 0,13/7,68 0,19/7,68 0,67/7,68 1 0,19/7,68 0,29/7,68 1,01/7,68 2 0,67/7,68 1,01/7,68 3,52/7,68
(X,Y) 0 1 2
0 0,016 0,024 0,087 1 0,024 0,037 0,131 2 0,087 0,131 0,458
(x,y
) 2 3 4 5 6 7 8
2 250 251 250 249 249 244 248 3 251 251 251 249 250 244 249 4 252 252 252 253 253 244 249 5 253 253 253 253 253 245 250 6 253 254 254 254 253 245 250 7 252 253 254 253 253 245 250 8 254 255 255 254 254 248 251
G(x,y)
Langkah selanjutnya ialah operasi konvolusi dilakukan dengan menggeser konvolusi kernel piksel perpiksel hasil konvolusi disimpan dalam matriks baru.
Hasil konvolusi didapatkan dengan perhitungan sebagai berikut :
(250 x 0,016) + (251 x 0,024) + (250 x 0,087) + (251 x 0,024) + (251 x 0,037) + (251 x 0,131) + (252 x 0,087) + (252 x 0,131) + (252 x 0,458) = 250,318
Hasil konvolusi didapatkan dengan perhitungan sebagai berikut :
(251 x 0,016) + (250 x 0,024) + (249 x 0,087) + (251 x 0,024) + (251 x 0,037) + (249 x 0,131) + (252 x 0,087) + (252 x 0,131) + (253 x 0,458) = 250,419 Dan seterusnya…
Tabel Hasil SSR1
a. tampilan hasil perbaikan citra pada citra berformat *.JPG
b. tampilan hasil perbaikan citra pada citra berformat *.PNG
0 0 0 0 0 0 0 0 250 250 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0 0 0 0 0 0
250 251 250 249 249 244 248 251 251 251 249 250 244 249 252 252 252 253 253 244 249 253 253 253 253 253 245 250 253 254 254 254 253 245 250 252 253 254 253 253 245 250 254 255 255 254 254 248 251 0 0 0 0 0 0 0
0 250 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0 0 0 0 0 0
250 251 250 249 249 244 248 251 251 251 249 250 244 249 252 252 252 253 253 244 249 253 253 253 253 253 245 250 253 254 254 254 253 245 250 252 253 254 253 253 245 250 254 255 255 254 254 248 251
(X,Y) 0 1 2
0 0,016 0,024 0,087 1 0,024 0,037 0,131 2 0,087 0,131 0,458
250 250 250 245 247 251 251 251 245 247 252 252 251 246 248 252 252 251 246 248 253 252 252 247 249
c. tampilan hasil perbaikan citra pada citra berformat *.BMP
4. KESIMPULAN
Setelah melakukan pembahasan pada bab- bab sebelumnya, maka penulis mengambil kesimpulan terhadap sistem perbaikan citra
yang dirancang dengan
mengimplementasikan metode retinex dalam proses perbaikan citra, antara lain sebagai berikut :
1. Pada proses sistem perancangan perbaikan citra pada foto dengan menggunakan metode retinex dimulai dari menginputkan gambar dan mengubah nilai resolusi menjadi nilai piksel RGB, setelah mendapatkan nilai piksel RGB.
Selanjutnya mencari nilai gaussian, setelah mendapatkan nilai akhir bobot gaussian, maka nilai pixel RGB akan dikalikan dengan nilai akhir bobot gaussian. Setelah dilakukan pengkalian, maka menjumlahkan hasil dari perkalian tersebut dan memasukkan hasil dari penjumlahan tersebut kedalam tabel matriks baru. Setelah didapatkan hasil SSR1 maka akan dilakukan pembuktian
untuk meningkatkan kualitas citra pada foto dengan menggunakan MATLAB R2014a.
2. Pengimlementasian metode retinex pada sistem perbaikan citra berhasil dilakukan dengan menggunakan aplikasi pemrograman MATLAB R2014a.
Implementasi metode retinex dilakukan pada saat pengkodingan sistem, dengan menyisipkan coding yang sesuai dengan metode retinex.
3. Sistem perbaikan citra pada foto ini menggunakan metode retinex. Metode retinex merupakan metode yang baik dalam upaya memperbaiki dan meningkatkan kualitas citra. Hasil uji coba penerapan metode retinex pada sistem yang dirancang dengan aplikasi pemrograman MATLAB R2014a, mendapatkan hasil citra baru dengan kualitas yang lebih baik dari citra awal setelah dilakukan proses perbaikan dengan menggunakan metode retinex.
Sehingga sistem dapat digunakan dalam memperbaiki dan meningkatkan kualitas citra pada foto buram.
5. SARAN
Setelah membahas dan menganalisa metode retinex pada skripsi ini penulis ingin memberikan beberapa saran sebagai berikut : 1. Aplikasi perbaikan citra pada foto ini
diharapkan dapat dikembangkan dengan metode-metode lainnya sebagai perbandingan dan menjadi sistem yang lebih mendekati kepada perbaikan citra serta solusi yang lebih baik.
2. Sistem perbaikan citra pada foto dapat dirancang dengan menggunakan aplikasi pemrograman yang lain dengan rancangan yang lebih mudah dan dapat dimengerti.
DAFTAR PUSTAKA
[1] N. Z. Munantri, H. Sofyan, and M. Y.
Florestiyanto, “Aplikasi Pengolahan Citra Digital Untuk Identifikasi Umur
Pohon,” Telematika, vol. 16, no. 2, p.
97, 2020, doi:
10.31315/telematika.v16i2.3183.
[2] A. Mustafid and S. ’Uyun, “Sistem Pengolahan Citra Digital untuk
Menentukan Bobot Sapi
Menggunakan Metode Titik Berat,” J.
Teknol. Inf. dan Ilmu Komput., vol. 5, no. 6, p. 677, 2018, doi:
10.25126/jtiik.201856841.
[3] Rudianto and Sopyan, “(Journal of Informatics and Telecommunication Engineering),” vol. 2, no. 2, pp. 62–
68, 2019.
[4] B. Harahap, “Implementasi Metode Retinex Untuk Meningkatkan
Kualitas,” vol. 2, pp. 193–200, 2018.
[5] R. Adipranata, C. G. Ballangan, L.
Epatha, and J. Siwalankerto,
“Perbaikan Citra Digital Dengan Menggunakan,” no. January 2006, 2016.
[6] A. Fauzi and R. P. Rahayu,
“Keamanan Citra Digital Dengan Memanfaatkan Proses Penerapan Algoritma Data Encryption Standart (Des) Pada Ektraksi Pixel,” J. Inform.
Kaputama(JIK), vol. 4, no. 2, pp.
269–278, 2020.
[7] S. P. Astuti and T. W.
Alhidayatuddiniyah,
“PEMANFAATAN SOFTWARE MATRIX LABORATORY ( MATLAB ) UNTUK
MENINGKATKAN MINAT BELAJAR MAHASISWA
DALAM,” vol. 3, no. 2, pp. 54–57, 2020.
[8] P. S. Fisika, “Aplikasi Matlab pada Teknologi Pencitraan Medis,” vol. 1, no. 1, pp. 28–34, 2019.
[9] S. Ratna, “Pengolahan Citra Digital Dan Histogram Dengan Phyton Dan Text Editor Phycharm,” Technol. J.
Ilm., vol. 11, no. 3, p. 181, 2020, doi:
10.31602/tji.v11i3.3294.
[10] Y. Heriyanto, “Perancangan Sistem Informasi Rental Mobil Berbasis Web Pada PT.APM Rent Car,” J. Intra- Tech, vol. 2, no. 2, pp. 64–77, 2018.
