BAB II KONSEP FUNDAMENTAL PCD

Dalam dunia teknologi yang terus berkembang, pengolahan citra digital (Digital Image Processing) menjadi salah satu bidang yang paling menarik. Namun, sebelum kita melangkah lebih jauh ke dalam algoritma yang kompleks, kita harus terlebih dahulu memahami konsep paling fundamental: persepsi visual.

Pada dasarnya, pengolahan citra digital berawal dari upaya untuk meniru cara manusia melihat dan menginterpretasikan dunia.

Tiga Komponen Utama Pembentuk Persepsi Visual

Persepsi visual manusia, atau kemampuan kita untuk "melihat" sebuah citra, dapat dimodelkan ke dalam tiga komponen utama: Sumber Cahaya, Objek, dan Sensor.

Jika salah satu dari ketiga komponen ini tidak ada atau mengalami gangguan, maka persepsi visual tidak akan terjadi secara sempurna. Sebagai contoh:

1. Sensor Rusak: Seseorang yang matanya buta (sensor) tidak akan dapat melihat, meskipun terdapat objek dan cahaya.
2. Tanpa Sumber Cahaya: Di dalam ruangan yang gelap total, kita tidak dapat melihat benda apa pun, meskipun sensor (mata) dan objeknya ada.
3. Sensor Terganggu: Penderita buta warna (protanopia) mungkin akan mempersepsikan warna merah sebagai hijau, karena sensornya memiliki gangguan

Mari kita bedah peran dari masing-masing komponen ini.

1. Peran Sumber Cahaya

Sumber cahaya secara signifikan memengaruhi persepsi kita terhadap suatu objek. Jenis pencahayaan yang berbeda dapat mengubah cara kita melihat warna dan detail.

1. Pendeteksian Uang: Sinar ultraviolet (UV) digunakan untuk memeriksa keaslian uang kertas. Tinta khusus pada uang akan berpendar (menyala) di bawah sinar UV, yang tidak terlihat di bawah cahaya biasa.
2. Toko Pakaian: Beberapa pasar pakaian bekas mungkin menggunakan pencahayaan yang minim atau remang-remang. Hal ini dapat menyamarkan cacat pada pakaian, seperti warna pudar atau lubang kecil.
3. Toko Daging: Pencahayaan di etalase daging sering dibuat khusus agar tampak kemerahan. Ini didasarkan pada persepsi bahwa daging yang terlihat merah adalah daging yang segar.
4. Katalog Warna: Objek yang sama akan terlihat memiliki warna berbeda di bawah jenis iluminasi yang berbeda, seperti cahaya matahari (D50) atau lampu neon (TL84).

2. Peran Objek

Objek yang kita lihat juga menentukan persepsi visual. Objek memiliki sifat memantulkan dan menyerap gelombang cahaya.

Contoh sederhananya adalah bunga matahari. Kelopak bunga matahari terlihat kuning karena ia menyerap gelombang cahaya selain kuning, dan memantulkan gelombang cahaya kuning tersebut ke sensor kita (mata).

Prinsip ini terkadang dimanfaatkan secara kurang tepat, misalnya penggunaan pewarna hijau pada sayuran agar terlihat lebih segar atau pewarna kuning pada nanas

3. Peran Sensor (Mata Manusia)

Komponen terakhir adalah sensor, yang bertugas menangkap pantulan cahaya dari objek. Kualitas dan jenis sensor akan menghasilkan persepsi yang berbeda.

1. Perbedaan Spesies: Mata anjing memiliki struktur yang berbeda dari mata manusia. Oleh karena itu, persepsi visual anjing terhadap warna-warni di taman bunga akan berbeda dengan apa yang dilihat manusia.
2. Kualitas Sensor: Dalam teknologi, kualitas sensor kamera (misalnya pada smartphone) akan sangat menentukan kualitas gambar yang dihasilkan.

Cara Kerja Mata Manusia

Sebagai sensor utama, mata manusia bekerja secara sistematis. Cahaya yang ditangkap akan difokuskan agar jatuh tepat di retina. Di dalam retina, terdapat dua jenis reseptor utama:

1. Rods (Batang): Reseptor ini sangat peka terhadap perbedaan intensitas cahaya (gelap dan terang). Rods beradaptasi lebih lambat; inilah mengapa kita perlu waktu beberapa saat untuk bisa melihat jelas saat memasuki ruangan gelap seperti bioskop.
2. Cones (Kerucut): Reseptor ini peka terhadap perbedaan warna. Terdapat tiga tipe sel cones (L, M, dan S) yang masing-masing peka terhadap panjang gelombang cahaya merah, hijau, dan biru,

Letak Persepsi Sebenarnya: Otak Manusia

Meskipun mata adalah sensor yang canggih, persepsi visual sesungguhnya tidak terjadi di mata, melainkan di otak manusia. Mata hanya bertugas menangkap data cahaya dan mengirimkannya ke otak. Otaklah yang kemudian mengolah dan memaknai data tersebut.

Kombinasi sinyal dari ketiga tipe sel cones (Merah, Hijau, Biru) diinterpretasikan oleh otak sebagai sebuah warna spesifik. Inilah mengapa kerusakan pada saraf otak bisa menyebabkan kebutaan, sekalipun organ mata masih berfungsi dengan baik.

Apa Sebenarnya Cahaya Itu?

Pada abad ke-18, Sir Isaac Newton membuktikan bahwa cahaya putih (seperti dari matahari) sebetulnya merupakan gabungan dari berbagai berkas cahaya berwarna. Melalui eksperimen prisma, ia menguraikan cahaya putih menjadi spektrum warna pelangi (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu).

Cahaya pada dasarnya adalah gelombang elektromagnetik. Cahaya yang bisa kita lihat (disebut visible light) hanyalah sebagian kecil dari seluruh spektrum gelombang elektromagnetik.

Spektrum kasat mata ini memiliki panjang gelombang antara 380nm (ungu) hingga 780nm (merah). Di luar spektrum tersebut, terdapat gelombang lain yang tidak bisa dilihat mata namun sangat berguna:

1. Sinar-X: Digunakan dalam dunia kedokteran untuk rontgen.
2. Inframerah: Digunakan untuk remote control dan kamera CCTV malam hari.
3. Ultraviolet (UV): Berguna untuk mendeteksi uang palsu.
4. Gelombang Radio & TV: Digunakan untuk media penyiaran.

Penting untuk dipahami bahwa semakin pendek panjang gelombang, semakin besar frekuensi dan energinya. Inilah mengapa gelombang berenergi tinggi seperti UV dan Sinar-X dapat berdampak pada tubuh manusia jika terpapar berlebihan.

Kesimpulan

Persepsi visual adalah sebuah proses kompleks yang bergantung pada tiga faktor: sumber cahaya, sifat objek, dan kemampuan sensor. Dengan memahami fondasi ini, kita dapat lebih mengapresiasi bagaimana citra digital diproses dan dimanipulasi untuk meniru dan bahkan melampaui cara kerja sistem penglihatan manusia.