Model Warna Citra Digital

Model warna merupakan cara standar untuk menspesifikasikan suatu warna tertentu, dengan mendefinisikan suatu sistem koordinat 3D, dan suatu ruang bagian yang mengandung semua warna yang dapat dibentuk ke dalam suatu model tertentu. Suatu warna yang dapat dispesifikasikan menggunakan suatu model akan berhubungan ke suatu titik tunggal dalam sautu ruang bagian yang didefinisikannya. Masing-masing warna diarahkan ke salah satu standard hardware tertentu (RGB, CMY,YIQ), atau aplikasi pengolahan citra (HSI).

Model Warna RGB

Suatu citra dalam model RGB terdiri dari tiga bidang citra yang saling lepas, masing-masing terdiri dari warna utama: merah, hijau dan biru. Suatu warna dispesifikasikan sebagai campuran sejumlah komponen warna utama. Gambar dibawah menunjukkan bentuk geometri dari model warna RGB untuk menspesifikasikan warna menggunakan sistem koordinat Cartesian. Spektrum greyscale (tingkat keabuan) yaitu warna yang dibentuk dari gabungan tiga warna utama dengan jumlah yang sama, berada pada garis yang menghubungkan titik hitam dan putih.

Gambar Koordinat Warna RGB

Warna dipresentasikan dalam suatu sinar tambahan untuk membentuk warna baru, dan berhubungan untuk membentuk sinar campuran. Citra pada gambar dibawah sebelah kiri menunjukkan campuran dengan menambahkan warna utama merah, hijau, dan biru untuk membentuk warna sekunder kuning (merah+hijau), cyan (biru+hijau), magenta (merah+biru) dan putih (merah+hijau+biru). Model warna RGB banyak digunakan untuk monitor komputer dan video kamera.

Gambar Penambahan Campuran Warna Merah Hijau dan Biru

Model Warna CMY

Model CMY (Cyan, Magenta dan Yellow) adalah suatu model substractive yang berhubungan dengan penyerapan warna, sebagai contoh pigment warna cat (seperti pada gambar diatas sebelah kanan). Suatu permukaan yang dicat warna cyan kemudian diiluminasi sinar putih, maka tidak ada sinar merah yang dipantulkan, dan similar untuk warna magenta dengan hijau, dan kuning dengan biru. Relasi model CMY adalah sebagai berikut:

$\begin{bmatrix} C\\ M\\ Y \end{bmatrix}=\begin{bmatrix} 1\\ 1\\ 1 \end{bmatrix}-\begin{bmatrix} R\\ G\\ B \end{bmatrix}$

Model Warna HSI

Sebagaimana yang sudah dijelaskan, warna juga dapat dispesifikasikan oleh tiga kuantisasi hue, saturation, intensity (disebut model HSI) seperti pada gambar diabawah. Pada gambar sebelah kiri merupakan bentuk solid HSI dan sebelah kanan adalah model segitiga HSI yang merupakan bidang datar dari pemotongan model solid HSI secara horisontal pada tingkat intensitas tertentu. Hue ditentukan dari warna merah, saturation ditentukan berdasarkan jarak dari sumbu. Warna pada permukaan model solid dibentuk dari saturasi penuh, yaitu warna murni, dan spektrum tingkat keabuan,

Gambar Model Warna HSI

Konversi nilai antar model RGB dan HSI adalah sebagai berikut:

$I=\frac{(R+G+B)}{3}$

dimana kuantitas R, G, dan B adalah jumlah komponen warna merah, hijau, biru dan dinormilisasi ke [0,1]. Intensitas adalah nilai rata-rata komponen merah, hijau dan biru. Nilai saturation ditentukan sebagai:

$S=1-\frac{min(R,G,B)}{I}=1-\frac{3}{(R+G+B)}min(R,G,B)$

Model Warna YIQ

Model warna YIQ (luminance-inphase-quadrature) merupakan pengembangan dari model warna RGB untuk peningkatan mutu warna pada pemrosesana warna pada sistem video dengan formulasi conversi warna RGB ke YIQ sebagai berikut :

$\begin{bmatrix} Y\\ I\\ Q \end{bmatrix}=\begin{bmatrix} 0.299 & 0.587 & 0.114\\ 0.596&-0.275 &-.0.311 \\ 0.212 &-0.523 &0.311 \end{bmatrix}=\begin{bmatrix} R\\ G\\ B \end{bmatrix}$