Konsep Dasar Citra Digital - Perkuliahan Pengolahan Citra Digital #01
Summary
TLDRThis educational video introduces the fundamental concepts of digital image processing, explaining what digital images are and their structure. The instructor, Muhammad Fahri, clarifies that digital images are two-dimensional representations of real-world three-dimensional objects captured by digital devices like cameras and scanners. The video delves into the process of image acquisition, emphasizing the importance of sampling and quantization in creating digital images. It also touches on the technical aspects of image resolution, illustrating how pixel density affects image sharpness. The lecture is practical, using Python programming and OpenCV for demonstrations, and sets a foundation for more advanced studies in pattern recognition and computer vision.
Takeaways
- 😀 The lecture series is about digital image processing, focusing on the basics of digital images, their structure, and their relevance to computer science.
- 📸 Digital images are representations of real-world objects captured in a two-dimensional form, as opposed to the three-dimensional objects they depict.
- 🔍 The process of capturing a three-dimensional object and representing it in two dimensions involves digital devices like cameras and scanners.
- 💻 The lecture will be practical, using the Python programming language, and will be supported by the OpenCV library for image processing tasks.
- 🔑 Digital images are created through a process called image acquisition, which involves sampling and quantization to convert continuous images into digital form.
- 🖼️ The term 'pixel' refers to the smallest unit of a digital image, derived from 'picture element,' and pixels are the building blocks of digital images.
- 📏 The resolution of a digital image is defined by the number of pixels along the horizontal (width) and vertical (height) axes.
- 👁️ The human eye perceives images as continuous, while computers interpret digital images as matrices of numerical values representing colors.
- 🎨 The values of pixels range from 0 (black) to 255 (white), with the number indicating the intensity of the color, where higher values mean brighter colors.
- 🔍 The script emphasizes the importance of understanding digital images as matrices for further study in advanced computer science subjects like pattern recognition and computer vision.
Q & A
What is the main topic of the lecture series?
-The main topic of the lecture series is digital image processing.
What is the definition of a digital image according to the script?
-A digital image is a two-dimensional representation of a real-world object captured through digital devices such as cameras or scanners.
How does the script differentiate between a digital image and a continuous image?
-A digital image is made up of discrete pixels, whereas a continuous image appears smooth without any pixelation.
What are the two main processes involved in creating a digital image from a real-world object?
-The two main processes involved in creating a digital image are sampling and quantization.
What is the term used to describe the smallest unit of a digital image?
-The smallest unit of a digital image is called a pixel, which is short for 'picture element.'
How does the script explain the relationship between pixel density and image sharpness?
-The script explains that a higher pixel density results in a sharper image, as more pixels are used to represent the image.
What is the significance of the term 'sampling' in the context of digital image processing?
-Sampling refers to the process of capturing an image at a certain pixel resolution, where the image is divided into a grid of pixels.
What is the term used to describe the process that assigns a single color to each pixel in a digital image?
-The process of assigning a single color to each pixel in a digital image is called quantization.
How does the script describe the difference between how humans and computers perceive digital images?
-Humans perceive digital images as visual representations of objects, while computers see them as matrices of numbers representing pixel values and colors.
What is the role of the number values associated with pixels in a digital image?
-The number values associated with pixels in a digital image represent the color and intensity of the pixel, with values ranging from 0 (black) to 255 (white).
Why is the concept of digital image processing considered foundational according to the script?
-Digital image processing is considered foundational because it provides the basic understanding necessary before delving into more advanced subjects like pattern recognition and computer vision.
Outlines
📚 Introduction to Digital Image Processing
This paragraph introduces the concept of digital images within the context of a digital image processing course led by Muhammad Fahri. It explains that a digital image is a two-dimensional representation of a real-world object, typically captured by digital devices like cameras or scanners. The lecture emphasizes the importance of understanding digital images as a foundational step before delving into more advanced topics such as pattern recognition and computer vision. The course will be practically applied using the Python programming language, aided by an IDE called OpenCV.
🔍 The Image Acquisition Process
Paragraph 2 delves into the process of image acquisition, which involves capturing real-world objects using devices like cameras or scanners. It describes how these devices perform 'sampling' to create a grid of pixels, which are the basic units of a digital image. After sampling, the digital device carries out 'quantization', where each pixel's color is quantized to a specific value. The paragraph highlights the importance of these two processes in creating a digital image and provides an example of how a smooth, continuous image (analog image) is transformed into a digital image through sampling and quantization.
🖼️ Understanding Digital Images and Pixels
Paragraph 3 further explores the concept of digital images, focusing on pixels as the fundamental elements that make up these images. It explains that each pixel, derived from the term 'picture element', represents a small dot on a screen that contributes to the overall image. The paragraph discusses how the density of pixels affects image sharpness, with a higher pixel density leading to a clearer image. It also clarifies the coordinate system used in digital images, where the origin (0,0) is typically at the top-left corner,不同于传统的数学坐标系统。
🎨 Image Resolution and Pixel Density
This paragraph discusses the impact of image resolution on the quality of digital images. It explains that higher resolution, which corresponds to a greater number of pixels, results in a sharper image. The paragraph uses examples to illustrate how reducing the pixel count through sampling can lead to a loss of detail and a more abstract representation of the original image. It also touches on the concept of megapixels in cameras and the significance of pixel density in capturing fine details.
👁️🗨️ Human and Computer Perception of Images
Paragraph 5 contrasts how humans and computers perceive images. While humans see a continuous image, computers interpret digital images as matrices of numbers representing pixel values. Each pixel's value determines the color displayed, with 0 representing black and 255 representing white. The paragraph emphasizes that digital images are essentially data matrices where each element is a pixel with a numerical value that dictates its color. It sets the stage for understanding how computers process and analyze digital images.
Mindmap
Keywords
💡Digital Image
💡Sampling
💡Quantization
💡Pixel
💡Resolution
💡Image Acquisition
💡Computer Vision
💡Megapixels
💡Matrix
💡Grayscale Image
Highlights
Introduction to the basics of digital image processing.
Definition of a digital image as a two-dimensional representation of a real-world object.
Explanation of the transition from three-dimensional objects to two-dimensional digital images.
Practical application of Python programming language in digital image processing.
Use of OpenCV library to assist in image processing tasks.
Importance of understanding digital images as foundational knowledge for advanced computer science subjects.
Different devices that can capture digital images, such as digital cameras and scanners.
Concept of image acquisition and the process of capturing real-world objects into digital images.
The role of sampling and quantization in the creation of digital images.
Definition of pixels as the basic units of digital images.
How the density of pixels affects the sharpness and quality of digital images.
The coordinate system used in digital images, with the origin at the top-left corner.
Comparison between human perception of images and how computers process digital images as matrices of numbers.
Explanation of how pixel values represent colors in digital images.
The significance of pixel values ranging from 0 (black) to 255 (white) in determining image brightness.
Digital images as matrices where each element corresponds to a pixel with a numerical value representing color.
Invitation to like and subscribe for more content on digital image processing.
Transcripts
halo halo semuanya Assalamualaikum
warahmatullah wabarakatuh Selamat datang
di seri perkuliahan pengolahan Citra
digital Bersama saya Muhammad Fahri pada
bagian pertama ini kita akan membahas
mengenai konsep dasar dari Citra digital
Apa itu citra digital kemudian Bagaimana
strukturnya dan bagaimana posisi Citra
digital terhadap
ilmu-ilmu komputer yang berhubungan nah
nantinya eh kuliah ini akan kita
praktekkan menggunakan bahasa
pemrograman python dan dibantu dengan
leader yang namanya openside nih tenang
semuanya kita akan lihat dulu Seperti
apa kisahnya disini Sebelum saya
menjelaskan lebih dalam kita harus pekat
itu ya terus pakati bahwa Disini yang
dimaksud dengan Citra adalah gambar Ya
gambar Jadi bukan Citra yang lain bukan
Citra hand body lotion ya bukan jika
Citra anaknya Pak Bambang gitu ya jadi
kita the maksud disini adalah gambar nah
yang begitu apa atau Citra itu apa
dampaknya begini ya Citra itu merupakan
representasi dari
objek nyata ya yang ada disekitar kita
ke dalam media dua dimensi Nah kita tahu
bahwasanya objek yang ada disekitar kita
Ayah objek nyata itu dia ada dalam apa
namanya ranah tiga dimensi ya tiga
dimensi ya Ada sumbu x y dan z nya Nah
kemudian Bagaimana objek yang tiga
dimensi tersebut ya nanti ditangkap oleh
perangkat digital kemudian
direpresentasikan dalam suatu bentuk ya
yakni dua dimensi nah Seperti apa Citra
itu ya seperti ini gambarnya ya kita
semua udah paham ya kita sudah paham
jadi ini contoh Citra yang mana
citra-citra tersebut atau gambar-gambar
tersebut diambil menggunakan
perangkat misalkan kamera Nah kita ya
kita tahu ya bahwasanya Citra yang ada
di gambar ini ya ataupun objek yang ada
di gambar ini merupakan
aslinya merupakan objek 3 dimensi di
dunia nyata tetapi ketika dia ditangkap
oleh kamera misalnya Nadia diubah
direpresentasikan ke dalam eh data
ataupun file yang bentuknya dua dimensi
ya dua dimensi artinya disini kita hanya
memiliki sumbu-x dan sumbu-y saja ya
tanpa suhu zatnya ini contoh Citra ya
jadi Citra itu merupakan representasi
dari objek dunia nyata ke dalam media
dua dimensi
kemudian disini kita akan lihat
Bagaimana
posisi mata kuliah kita ini terhadap
mata kuliah lain yang lebih Advance gitu
ya Nah pengolahan Citra digital itu
menjadi dasar ini dia menjadi dasar jadi
pondasi sebelum kita masuk ke mata
kuliah ataupun ke subjek yang lebih
Advance yang lebih tinggi lagi di sini
sebelum kita memahami yang namanya
pengenalan pola ataupun sebelum kita
mempelajari yang namanya computer Vision
atau atau visi komputer gitu ya maka
kita harus tahu dulu konsep ya dan
pemahaman mengenai pengolahan Citra
digital sehingga ketika kita masuk ke
mata kuliah ataupun ke subjek pengenalan
pola petot recognition ataupun ke
computer Vision kita sudah memiliki
modal sedapnya pondasi yakni di
pengolahan Citra digital
nih diisi teman-teman Citra ataupun
gambar yang kita bahas itu fokus pada
yang namanya Citra digital nah Apa itu
citra digital gampangnya begini ya
itulah digital merupakan
Hai saya yang ditangkap melalui
perangkat digital jadi gambar yang
diambil atau ditangkap menggunakan
perangkat digital Contohnya apa Iya
banyak misalkan yang paling dekat dengan
kita kamera digital email gital ya entah
Mereknya apa jelas kalau dia kamera
digital yang merupakan perangkat yang
bisa menangkap objek nyata dan
merepresentasi nya kedalam dua dimensi
nah yang lainnya apa misalkan scanner
scanner itu juga merupakan perangkat
yang bisa menghasilkan Citra digital
kita punya dokumen kita scan
menghasilkan gambar misalnya maka gambar
yang dihasilkan dari scene tersebut
merupakan Citra digital atau dibidang
medis ya Ada USG atau sitisken itu juga
sama merupakan perangkat untuk
menghasilkan Citra digital tentunya
dengan bantuan x-ray ya untuk melihat
organ dalam tubuh manusia misalkan ibu
hamil ini SG nya atau menggunakan
sitisken ya sitisken untuk memindai
eh apa namanya otak yang ada yang ada
dalam kepala manusia nah ini beberapa
contoh perangkat yang bisa digunakan
untuk mengambil atau menghasilkan Citra
digital
teman-teman nah ini terkait dengan
perangkat tadi proses yang kita lakukan
untuk menghasilkan Citra digital itu
tersebut dengan image akuisisi on jadi
ketika ada objek-objek dunia nyata lalu
kita ambil gambarnya kita tangkap
gambarnya Entah dengan kamera Entah
dengan scanner ya atau alat lainnya maka
itu disebut dengan image action
akuisisi Citra ya kita mengambil Citra
tersebut nah bagaimana prosesi
metavision ini nah seperti ini jadi kita
punya objek nih kita punya objek dunia
nyata di atas rantap benda itu Apa itu
benda gitu ya benda atau manusia ataupun
objek yang lainnya nah kemudian objek
ini ditangkap oleh kamera misalnya
ataupun scanner misalnya ya Nah setelah
ditangkap oleh kamera kamera akan
melakukan yang namanya sampling yaitu
sampel nanti akan kita bahas setelah ini
Nah setelah dilakukan sampling
komputer ataupun perangkat digital
tersebut akan melakukan yang namanya
quantization One Piece jadi ada sampling
ada kuantisasi Nah teman-teman nanti
harus perhatikan dua hal ini ya karena
sampling dan kuantisasi ini menjadi eh
apa namanya objek utama dalam
menghasilkan Citra digital lewat
perangkat digital setelah terjadi
kuantisasi maka akan dihasilkan yang
namanya digital image atau Citra digital
Nah lihat di sini ya sampling dan Kunti
kejadian itu menjadi aktor utama dalam
menghasilkan sebuah Citra digital
melalui perangkat ya perangkat digital
tadi Nah itu imej position Ini contohnya
misal saya ada benda yang tak hanya
bertanya saja tahu ya abstrak yang tak
seperti buah sepertinya nampak seperti
buah Nah kita anggap ini objek dunia
nyata terus objek ini kita tangkap
menggunakan kamera digital misalkan
dengan handphone kita ya Nah maka tadi
ketika perangkat mengambil atau
mengakuisisi gambar ini Hal pertama yang
dilakukan adalah sampling sampling itu
dilakukan dengan cara membuat great
seperti ini ya kotak-kotak seperti ini
nantinya
kotak-kotak ini akan kita sebut dengan
yang namanya pixel ya akan kita sebut
dengan pixel nanti kata-kata ini nah
sampling itu seperti ini jadi Ia membuat
great ya tosma kotak dengan ukuran
tertentu ya misalkan di sini ukurannya
14 baris dan 12 kolom ya kemudian
sampling ini ya hasil sampling ini akan
dilakukan kuantisasi menjadi apa menjadi
gambar baru seperti ini nah ini di sini
ya
yang sebelah kiri ya objek dunia
nyatanya terlihat mulus ya Yang banyak
terlihat mulus nah ini kita sebut dengan
Citra continew namanya ya continue
artinya
tidak ada patahan-patahan disitu ya jadi
obyeknya terlihat mulus smooth gitu ya
tidak dapat tahan seperti yang ada di
gambar sebelah kanan Nah karena kita
bicara Citra digital maka
assembling dan kuantisasi itu adalah
keniscayaan keharusan nah kuantitas itu
Bagaimana cara melakukannya gampang ya
kita cukup melihat a Hai masing-masing
pixel tadinya masing-masing kota
masing-masing gitu kita lihat nah
Misalkan begini
jika kotak tersebut yang mengandung apa
namanya mengandung eh bagian dominan
dari suatu objek ya Jadi jika di kota
itu ada apa namanya dia menangkap
sebagian besar bagian dari objek maka
itu akan dijadikan satu warna baru dalam
representasi digital nya Ya seperti yang
ada di samping ini ya kotak yang merah
itu menandakan bahwa Arya pixel tersebut
mengandung bagian yang cukup dominan
gitu ya sehingga pada reputasi dua
dimensinya dia diubah jadi satu warna
sendiri gitu ya cat lainnya kotak kuning
itu menandakan bahwa area tersebut atau
pixel tersebut hanya mengandung sedikit
informasi dari bagian objek nyata yang
kita tangkap sehingga karena hanya
sedikit informasi mendapatkan maka
bagian 10 tersebut ya Kosong mutiaranya
tidak diberikan warna ataupun tidak
menjadi bagian dari itulah digital yang
dihasilkan Nah inilah sebelah kanan ini
merupakan Citra digital yang dihasilkan
lewat proses sampling dan quantization
berikutnya kita lihat lebih mendalam
tentang Citra digital ini Nah sekarang
dari hasil image aku season tadi ya
akuisisi gambar tadi kita sudah
mendapatkan sebuah Citra digital Ya
seperti ini gambarnya Nah ini apa
namanya seperti saya katakan tadi bahwa
setiap kota tadi itu namanya pixel atau
singkatan dari picture Element
disingkatnya pixel ya nah jadi
sebenarnya kalau teman-teman menggunakan
laptop ya melihat layar laptop atau
melihat layar di handphonenya nah
sebenarnya di layar yang kita lihat
tersebut didalamnya itu ada titik-titik
kecil yang namanya pixel nah titik-titik
kecil inilah yang menyusun ya gambar
sehingga bisa kita lihat dengan nyaman
semakin padat pixel tersebut maka
semakin tajam gambar yang kita lihat ya
itu namanya pixel teman-teman nah
kemudian nanti kalau kita bicara Citra
digital karena dia adalah objek 2
dimensi ya yang sudah kita bahas diawal
Tadi ia adalah objek 2 dimensi maka dia
punya apa namanya ukuran panjang dan
lebar gitu ya ataupun kita biasanya
bootnya dengan baris dan kolom ya Bari
situ yang horizontal kolom yang vertikal
misal contoh di sini ya Citra digital
ini ukurannya adalah 14 kali 12 pikselep
14 itu apa 14 itu adalah 14 baris ya
yang horizontal itu ada 14 Yes kebawah
kemudian yang 12 itu yang vertikal
kolomnya ya 12 kolom Maka nanti kita
biasakan
dalam kaidah Citra digital umumnya kita
menyebutkan barisnya dulu ya baru jumlah
kolomnya jadi kalau kita yang
menyebutkan ukuran suatu Citra digital
maka kita sebutkan dulu jumlah barisnya
dikali dengan jumlah kolomnya seperti
contoh ini ya 14 kali
12xl itu ukurannya jadi disini karena
dia dua dimensi dia berada pada sumbu-x
dan sumbu-y nah akan tetapi disini
Perhatikan Kalau kita bicara matematika
di bangku sekolah biasanya kan sumbu-x
itu titik 0,0 nya ya itu berada di pojok
kiri bawah kalau di Citra digital ini ke
ini agak berbeda ya sama di titik 0,0
justru ada dipojok kiri atas Jadi kalau
dimonitor itu dia ada di pojok kiri atas
ya pixel yang paling awal itu di pojok
kiri atas dengan pixel yang paling akhir
itu ada di pojok kanan bawah nih nanti
penyebutannya begini pixel yang paling
atas itu adalah pixel 0,0 ya pixel pada
indeks baris knoll kolom knoll nanti
yang sebelahnya sebelah kanannya
misalnya itu berarti
pixel baris knoll kolom ke-1 XL baris
006 kedua dan seterusnya itu cara
membaca pixelated membaca apa namanya
elemen dari Citra digital Jadi kalau
ditanya apa elemen dari Citra digital
maka elemennya adalah pixel teman-teman
ya XL singkatan dari picture Element oke
nah kita udah mengetahui tadi struktur
dasar dari sebuah Citra kita lalu
sekarang nah yang saya katakan tadi
semakin
padat pixel yang digunakan maka akan
semakin tajam gambar yang dihasilkan
bisa kan gini dari hasil image action
misalnya kita melakukan sampling ya kita
melakukan sampling dengan ukuran pixel
256 kali 256 artinya ada
256 baris dan 266 kolom Nah maka Citra
dihasilkan oleh seperti contoh yang anda
lihat sekarang ini teman-teman Ya nah
tapi kalau misalnya
gambar atau objek ke perempuan ini saya
kuantisasi atau saya sampling
menggunakan
ukuran pixel yang lebih kecil misalnya
128 kali 128 maka gambar yang dihasilkan
nah seperti itu ya sedikit apa namanya
terlihat tidak setajam gambar yang Hai
ternyata dapat tahan Pak Handi setiap
usapan namanya sudut ya lihat itu ya
bahwa misalkan pola toppingnya itu kan
terlihat ada garis patah-patah ya Kenapa
karena kerapatan pikselnya lebih kecil
daripada yang gambar sebelumnya tadi Nah
kemudian misalkan lagi misalkan saya
sampling dengan ukuran Vixion lebih
kecil lagi 64 kali 64 maka gambar yang
dihasilkan makin pecah
Kenapa Kena samplingnya ukuran
samplingnya semakin kecil akibatnya yang
mana dihasilkan atau pixel yang
dihasilkan sedikit jadinya gambarnya
tajam ya emangnya tajam teman-teman
nyata misalkan lagi lebih kecil lagi
32032 naik malah ya terlihat abstrak ya
ya terlihat sosok wanita yang ada di
gambar tersebut
nanti kalau misalkan gambar ini kita Nah
apa namanya kita
kembalikan wujud normalnya itu akan
seperti ini kurang lebih Hah Enggak 2561
256 MB ukurannya kalau yang tiga dua
kali 32 itu akan terlihat
obyeknya gitu ya kalau kita apa namanya
eh kita perkecil gambarnya keukuran
aslinya 32 kali 32 pixel seperti itu
teman-teman ya jadi
sampling itu memegang peran penting
Makanya kalau kita punya kamera itu
pasti kadang-kadang yang dilihat berapa
megapixel Nyalakan berapa megapixelnya
Kenapa karena semakin tinggi
megapixelnya artinya nilai sampling ya
pixel yang digunakan saat sampling itu
jumlahnya makin banyak semakin banyak
jumlah pixel nya Maka jangan badan yang
semakin tajam makin tajam eh
berikutnya nah yang eh kita akan melihat
lebih dalam ya kedalam struktur Citra
digital nah manusia ya manusia dengan
matanya itu melihat gambar itu seperti
ini ya melihat objek manusia tuh ya
dengan wujud seperti ini ya Ada wajah
matanya rambutnya terlihat dengan jelas
tetapi komputer tidak demikian
teman-teman Misalkan begini ya misalkan
hanya kotak merah itu ya kalau kita
perbesar kalau kita buka yaitu aslinya
adalah angka-angka jadi gambar yang anda
lihat di layar monitor entah atau lebih
smartphone atau di laptop ya itu
sebenarnya adalah berisi angka-angka
jadi komputer itu melihatnya bukan
seperti kita melihat objek tersebut tapi
yang komputer tahu itu adalah gambar
dasarnya itu adalah
keenamnya angka-angka Nah lihat di sini
ya di bangku sekolah kita pernah belajar
ya Ada sebuah data yang data itu
memiliki baris dan kolom Apa itu data
yang punya baris dan kolom Apa itu
matriks Jadi sebetulnya teman-teman ya
sebetulnya Citra digital itu merupakan
sebuah matriks sebetulnya yang matriks
ya dia punya baris dia punya kolom dan
setiap elemen matriks itu ada angka nah
Apa fungsi angka ini apa gunanya angka
disitu ternyata
angka ini merupakan representasi dari
warna yang dihasilkan oleh gambar
tersebut terlihat ikannya
angka atau elemen yang berisi angka nol
itu artinya XL tersebut atau elemen
tersebut akan berwarna hitam ya akan
ditampilkan dengan warna hitam sedangkan
angka
di dengan Le 255 ya Jadi kalau rantang
warna itu yang terkecil adalah nol
nilainya yang paling tinggi adalah 255
semakin kecil nilainya semakin gelap
semakin besar nilainya maka semakin
terang Nah di sini kalau pixel yang
angka yang 255 itu artinya akan
ditampilkan dengan warna putih Nah
teman-teman gambar yang sedang kita
lihat disini bukan gambar berwarna ya
Jadi bukan calorie needs Tetapi dia
merupakan gambar Grace Kelly kita
nyebutnya yah gambar driskill atau
gambar keabuan nanti masalah gambar
keague keabuan jamban berwarna ini akan
kita bahas pada video yang berikutnya
teman-teman jadi sekarang yang perlu
Anda pahami bahwa ternyata gambar
digital itu merupakan data matriks yang
mana matriks.doc punya elemen ya
elementary merupakan pixel tadi ya Hai
helm menyala pixel tadi yang punya angka
jadi masing-masing pixel punya angka
yang akan menentukan nanti warnanya apa
Jadi ini yang harus kita pahami dulu di
bagian pertama ini saya kira demikian
untuk video pertama ini akan kita
lanjutkan di video berikutnya klik like
Kalo Anda suka dengan video ini dan
jangan lupa subscribe terima kasih
assalamualaikum warahmatullah
wabarakatuh
Weitere ähnliche Videos ansehen
25 - Reading Images, Splitting Channels, Resizing using openCV in Python
Digital Image Processing - Introduction to Digital Image Processing - Image Processing
Processing Image data for Deep Learning
Introduction to OCR (OCR in Python Tutorials 01.01)
Digital Transformations and AI - Video 3
Pixels with Color
5.0 / 5 (0 votes)