ESIA ANALISA SKRIPSI DEPOK. Sistem video..., Wahyu Koncoro Adhi, FT UI, 2012

UNIVER RSITAS INDONE I ESIA

SIS STEM VIDEO V P PADA NA ANOBO OARD N NB3000 : AN NALISA PERUB BAHAN KOEFIS SIEN GA AMMA TERHA ADAP PERUBA P AHAN NILAI N K KOREKS SI GAMM MA

PSI SKRIP

WAHY YU KUNC CORO AD DHI 0806331 1310

DEPARTEM MEN TEK KNIK EL LEKTRO FAKU ULTAS UNIVERS U SITAS IN NDONESIIA DEPO OK JUNI 2012

Sistem video..., Wahyu Koncoro Adhi, FT UI, 2012

UNIVER RSITAS INDONE ESIA

STEM VIDEO V P PADA NA ANOBO OARD N NB3000 : SIS AN NALISA PERUB BAHAN KOEFIS SIEN GA AMMA TERHA ADAP PERUBA P AHAN NILAI N K KOREKS SI GAMM MA

SKRIP PSI ukan sebaagai salah h satu syarat untuk k memperroleh gela ar Diaju S Sarjana Teknik T

WAHY YU KUNC CORO AD DHI 0806331 1310

DEPARTEM MEN TEK KNIK EL LEKTRO FAKU ULTAS UNIVERS U SITAS IN NDONESIIA DEPO OK JUNI 2012 i





UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada: (1). Dr. Ir. Agus Santoso Tamsir, MT, Selaku dosen pembimbing dan pemimpin Micro Nano Electro Mechanical System Research Group yang telah menyetujui judul ini dan menjadi salah satu riset di Micro Nano Electro Mechanical System Research Group dan menyediakan waktu, tenaga, dan sumber daya untuk membantu saya menyelesaikan skripsi ini. (2) Bapak Budi Wong , teknisi Solid Base, yang mengajarkan Altium dan membantu mencari kesalahan dalam pengkodean dan memberi materi untuk dipelajari. (3) Ir. Gunawan Wibisono M.Sc., Ph.D. ,Dosen Wireless, yang telah meminjamkan Nanoboard NB2 miliknya untuk digunakan. (4) Papa,Halim Setiono, Mama, Anastasia Merlin, dan tante ,Anneke Sidarta, yang telah membesarkan, merawat, dan mendidik saya menjadi seperti sekarang ini, mengingatkan dalam mengerjakan skripsi. Lalu kakak,Milda Riani, dan adik, Oreen Kirana, yang selalu mendukung, mengingatkan, dan memberi motivasi untuk mengerjakan tugas akhir dengan baik. (5) Tris Febriana Chantika yang membantu mengedit format skripsi dan memberi semangat dan motivasi. (6) Sahabat dan teman-teman saya

dari Departemen Teknik Elektro,

Laboratorium Elektronika, KUKTEK, KMK, Robotika, RTC, dan sebagainya yang sudah membantu untuk berdiskusi dan mendoakan saya. Saya berharap Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan pihak yang membantu. Semoga Skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.

v



ABSTRAK

Nama : Wahyu Kuncoro Adhi Program Studi : S1 Reguler Teknik Elektro Judul : Sistem Video pada Nanoboard NB3000 : Analisa Perubahan Koefisien Gamma terhadap Perubahan Nilai Koreksi Gamma Perkembangan teknologi di dunia semakin cepat. Salah satu bentuk teknologi yang berkembang adalah kamera digital. Karena perkembangan teknologi, umur kamera menjadi terbatas. Beberapa tahun kemudian, teknologi kamera yang lebih maju akan menggantikan kamera yang ada sekarang. Fungsi kamera yang selalu berkembang adalah besar resolusinya. Sebelum mengubah menjadi gambar, hasil masukan dari kamera ditampilkan dalam layar LCD TFT. Sistem untuk menampilkan masukan kamera ke layar disebut sistem video. Diharapkan sistem video yang dikembangkan pada tugas akhir ini mampu membuat kamera yang mengikuti perkembangan besar resolusi tanpa harus ikut mengganti seluruh bagian kamera. Nanoboard NB300 digunakan pada tugas akhir ini. Fitur yang diingikan pada kamera digital kedepannya adalah mengganti tingkat kecerahan dari tampilan layar LCD TFT. Pengaturan tingkat kecerahan dari layar dapat dilakukan dengan mengatur koefisien gamma. Koefisien gamma layar TFT pada Nanoboard bisa diatur dengan mengganti nilai koreksi gamma. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa tampilan layar LCD dengan perubahan variabel nilai koreksi gamma dan mencari hubungannya dengan koefisien gamma Pengamatan perubahan nilai koefisien gamma terhadap perubahan koreksi gamma dilakukan dengan menghitung nilai RGB dari masukan dan keluaran layar. Metode dalam tugas akhir ini mulai menunjukan tanda perubahan tingkat kecerahan namun masih memiliki eror. Kesimpulan dari penelitian ini adalah hasil perubahan koefisien gamma cukup acak / tidak linier.

Kata Kunci

: Nanoboard, Layar TFT, sistem video, koreksi gamma, koefisien gamma

vii


Universitas Indonesia

ABSTRACT Name Major Title

: Wahyu Kuncoro Adhi : Bachelor Degree Electrical Engineering : Video System in Nanoboard NB3000 : Analysis Change of Gamma Coefficient depend of Change Gamma Correction

Technology development is faster nowdays. One of application which developed is digital camera. Because of technology developement, camera lifetime is become short. Few years later, the lastest camera tehnology will replace recent camera . Before it is changed to picture, camera input is shown in LCD TFT screen. A system which show camera input to screen is called video system. In the future,system video is hoped can make a camera system which able to have bigger resolution without change a entire camera part. Nanoboard NB3000 is used in this thesis. In future, changing brightness of LCD TFT screen is one of the desired feature from camera digital. Brightness adjustment screen can be done by adjusting gamma coefficient. Gamma coefficient in Nanoboard LCD TFT can be adujsted by changing gamma correction value. This research aims to analyze the display of LCD TFT screen with changing gamma correction variable value and search its connection with gamma coefficient. Observation of changing gamma correction value againts changing gamma correction is done by calculating RGB value from input and output of the screen. The method in this thesis is begun to show changing of brightness but have an error. The conclution of this research is gamma coefficient’s changing is measured randomly.

Keywords

: Nanoboard, TFT screen, Video System, Gamma correction, gamma coefficient

viii



DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ............................................................................................... i PERNYATAAN ORISINALITAS ..................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................................iii UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................... v HALAMAN PERNYATAAN TUGAS AKHIR ............................................... vi ABSTRAK ........................................................................................................ vii DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................xiii BAB 1

BAB 2

BAB 3

BAB 4

BAB 5

PENDAHULUAN.................................................................... 1 1.1 LATAR BELAKANG ........................................................ 1 1.2 TUJUAN ............................................................................. 2 1.3 PERUMUSAN MASALAH ............................................... 3 1.4 SISTEMATIKA TULISAN ................................................ 3 DASAR TEORI ....................................................................... 4 2.1 FPGA .................................................................................. 4 2.2 NANOBOARD 3000 ALTIUM.......................................... 7 2.3 LAYAR THIN FILM TRANSITOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY............................................................. 11 2.3.1 LIQUID CRYSTAL DISPLAY .............................. 11 2.3.2 THIN FILM TRANSISTOR ................................... 13 2.4 FUNGSI KOREKSI GAMMA ......................................... 14 SISTEM VIDEO NANOBOARD NB3000 .......................... 16 3.1 DESAIN OPENBUS ......................................................... 16 3.2 DESAIN SKEMATIK ...................................................... 22 3.3 DESAIN EMBEDDED PROJECT ................................... 24 3.3.1 EMBEDDED PROJECT DAN SWPLATFORM... 24 3.3.2 PENJELASAN MAIN.C ........................................ 25 3.4 PENGATURAN NILAI KOREKSI GAMMA................. 26 ANALISIS KOEFISIEN GAMMA LAYAR TFT LCD PADA NANOBOARD NB3000 ............................................ 28 4.1 HIPOTESA ....................................................................... 28 4.2 METODE PERCOBAAN ................................................. 29 4.3 HASIL PENGOLAHAN DATA DAN ANALISIS.......... 30 4.3.1 DATA SEBELUM LAYAR MONITOR DIISOLASI ...................................................................... 30 4.3.1 DATA SESUDAH LAYAR MONITOR DIISOLASI ...................................................................... 35 4.3.3 ANALISIS EROR ................................................... 40 KESIMPULAN...................................................................... 44 5.1 KESIMPULAN ................................................................. 44 5.2 SARAN ............................................................................. 44 ix



DAFTAR REFERENSI ................................................................................ 45 LAMPIRAN ................................................................................ 47

x



DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Ilustrasi struktur FPGA ............................................................... Gambar 2.2. Ilustrasi blok logika satuan ......................................................... Gambar 2.3. Ilustrasi jalur penghubung FPGA ............................................... Gambar 2.4. Ilustrasi blok input output ........................................................... Gambar 2.5. Ilustrasi carrier chains ................................................................ Gambar 2.6. Ilustrasi cara kerja hubungan RAM dengan blok logika ............ Gambar 2.7. Arsitektur Nanoboard ................................................................. Gambar 2.8. Tiga Konektor USB Tipe A pada Nanoboard ............................. Gambar 2.9. Contoh Tampilan Proyek FPGA ................................................. Gambar 2.10 Ilustrasi Gelombang Cahaya ...................................................... Gambar 2.11 Operasi Lapisan Filter Polariasasi .............................................. Gambar 2.12 Prinsip dasar cara kerja Lapisan Liquid Crystal......................... Gambar 2.13 Ilustrasi Struktur TFT LCD ........................................................ Gambar 2.14 Ilustrasi Cara Kerja TFT LCD ................................................... Gambar 2.15 Gambar Fungsi Koreksi Gamma ................................................ Gambar 3.1 Desain OpenBus Sistem Video pada Nanoboard ....................... Gambar 3.2 Gambar Skematik Sistem Video pada Nanoboard ..................... Gambar 3.3 Susunan platform di Sistem Video pada Nanoboard .................. Gambar 3.4 Tampilan Swplatform untuk Masukan Koreksi Gamma ............ Gambar 4.1 Ilustrasi Fungsi Koreksi Gamma ................................................ Gambar 4.2 Foto Alat Pengambilan Data Sebelum Diisolasi......................... Gambar 4.3 Hasil Foto Layar TFT parameter Hasil Foto layar TFT dengan Parameter Koreksi Gammanya Default Sebelum Diisolasi ........ Gambar 4.4 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma Pada Objek Biru Sebelum Diisolasi............................................ Gambar 4.5 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma Pada Objek Merah Sebelum Diisolasi ........................................ Gambar 4.6 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma Pada Objek Hijau Sebelum Diisolasi .......................................... Gambar 4.7 Foto Alat Pengambila Data Sesudah Diisolasi ........................... Gambar 4.8 Hasil Foto layar TFT Parameter Koreksi Gammanya Default Sesudah Diisolasi ........................................................................ Gambar 4.9 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma pada Objek Biru Sesudah Diisolasi ........................................... Gambar 4.10 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma pada Objek Merah Sesudah Diisolasi ........................... Gambar 4.11 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma pada Objek Biru Sesudah Diisolasi .............................. Gambar 4.12 Proses Pengambilan Data dengan Metode Foto Tampilan Layar Gambar 4.13 Proses Pengambilan Data dengan Metode Baru ........................

xi

4 5 5 5 6 6 7 9 10 11 12 13 13 14 15 16 22 25 27 28 31 31 33 34 35 36 36 38 39 40 41 42



DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Nilai RGB dan input percobaan sebelum diisolasi .......................... 32 Tabel 4.2 Nilai RGB dan input percobaan sesudah diisolasi ........................... 37

xii



DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1 LAMPIRAN 2 LAMPIRAN 3 LAMPIRAN 4

:Hasil Data Foto Layar TFT dengan Variasi Gamma Sebelum Diisolasi ..........................................................47 : Hasil Data Foto Layar TFT dengan Variasi Gamma Sesudah Diisolasi ...........................................................61 : Pengolahan Data Sebelum Diisolasi ............................75 : Pengolahan Data Sesudah Diisolasi .............................79

xiii



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan Teknologi telah menjadi perhatian masyarakat sejak dahulu. Salah satu teknologi yang berkembang adalah VLSI yang merupakan kependekan dari Very Large Scale Intregated Circuit. Integrated Circuit adalah sebuah device yang berisi rangkaian komponen komponen elektronika yang berukuran sangat kecil dan mampu menggantikan fungsi mereka. Peneliti di seluruh dunia mulai berlomba-lomba untuk mengembangkan teknologi ini supaya bisa menjadi yang paling unggul. Salah satu bentuk dari teknologi VLSI adalah mikroprosesor atau mikrokontroler, logic gate, Opamp, FPGA, dan sebagainya. Pada penulisan tugas akhir ini, penulis akan membahas aplikasi VLSI yaitu FPGA. FPGA merupakan kependekan dari Field Programmable Gate Array. FPGA merupakan suatu Intregated Circuit yang dapat diprogram seperti mikrokontroler. Namun, FPGA belum memiliki kelengkapan-kelengkapan seperti mikrokontroler atau FPGA masih berupa chip kosong saja. Oleh karena itu, untuk memprogram dan mengaplikasikannya, FPGA memerlukan sebuah board khusus yang terdiri dari kelengkapan untuk aplikasi secara umum seperti SRAM dan sebagainya. FPGA telah sudah diapakai di industri dunia sejak lama. Namun FPGA masih belum dikenal dengan baik oleh mahasiswa. Mahasiswa lebih familiar dengan mikrokontroler yang memang lebih mudah, padahal FPGA memiliki kelebihan kelebihan seperti lebih cepat dan pengaplikasian lebih luas. FPGA juga lebih banyak dipakai di industri dibandingkan dengan mikrokontroler. Oleh karena itu pendidikan tentang FPGA sangat diperlukan dalam memahami konsep dasar FPGA untuk menjamin bahwa mahasiswa siap untuk terjun di dunia kerja. Ada beberapa perusahaan produsen FPGA seperti Xilinx, Altera, Actel, Fujitsu, dsb. Perusahaan itu biasanya menjual FPGA chip tersendiri atau menjualnya dalam bentuk board. Altium adalah sebuah perusahaan di Australia yang bergerak di bidang software design PCB. Untuk bisa mengembangkan perusahaannya, Altium megembangkan sayap pada bidang perancangan dan pemprograman FPGA. Altium tidak membuat sendiri chip FPGA, namum 1 Universitas Indonesia


2

membuat board untuk aplikasi FPGA. Board yang dibuat oleh Altium untuk pengaplikasian FPGA adalah Nanoboard. Nanoboard terdiri dari berbagai IC dan komponen yang mendukung pengaplikasian FPGA. Untuk memprogram Nanoboard, Altium merancang agar produk software designer PCB miliknya yaitu Altium Designer 10 untuk bisa memprogram FPGA dengan HDL. Agar lebih memudahkan konsumen, Altium menyediakan GUI yang berisi komponen komponen yang ada di Nanoboard sehingga lebih mudah untuk diprogram, termasuk konsumen dapat membuat bentuk komponen untuk verilog atau VHDL mereka. Dengan melihat kemampuan-kemampuan yang masih luas dan belum dieksplor sepenuhnya oleh mahasiswa, dirasa perlu dalam tugas akhir mahasiswa untuk mengembangkan teknologi FPGA yang diharapkan akan digunakan pada dunia kerja nanti. Oleh karena itu, penulis menyusun tugas akhir tentang Sistem Video Mengunakan Nanoboard 3000. Untuk mempelajari tentang sifat lebih lanjut tentang aplikasi sistem video pada Nanoboard, penulis mencoba mengamati sifat dari salah satu bagian Nanoboard yang digunakan dalam aplikasi ini yaitu Layar LCD TFT. Layar ini dikontrol oleh sebuah IC ILI9320 yang memiliki fungsi gamma yaitu menaikan dan menurunkan tingkat kecerahan pada tampilan layar TFT. Besar kecerahannya diatur oleh koefisien gammanya. Jika koefisien gamma lebih dari 1, maka tampilan akan semakin gelap. Sedangkan jika gamma kurang dari 1, maka tampilan akan semakin cerah. Maka penulis mengamati perubahan koefisien gamma dibandingkan dengan nilai koreksi gamma. Untuk itu, penulis menyusun judul Skripsi ini dengan “Sistem Video Pada Nanoboard NB3000 : Analisa Perubahan Koefisien Gamma Terhadap Perubahan Nilai Koreksi Gamma”.

1.2 Tujuan Tujuan dari Pengerjaan tugas akhir ini adalah membuat sebuah sistem video dengan menggunakan chip FPGA di Nanoboard NB3000 dan menganalisa hasil tampilannya di layar TFT LCD untuk mencari nilai koefisien gamma yang divariasikan dengan nilai koreksi gamma.



3

1.3 Perumusan Masalah Masalah yang diangkat dalam pengerjaan tugas akhir ini adalah sistem video pada Nanoboard NB3000 yang memiliki tampilan pada layar LCD TFT. Pada Altium Designer 10, kita bisa mengatur nilai koreksi gammanya. Perubahan nilai ini nantinya akan diamati dan dianalisa untuk melihat fenomenanya. Lalu dengan menghitung nilai RGB, bisa didapat koefisien gammanya. Dari sini kita bisa melihat hubungan antara koefisien gamma terhadap perubahan nilai koreksi gamma.

1.4 Batasan Masalah Topik skripsi ini dibatasi pada pengaplikasian Altium Nanoboard yang dihubungkan dengan webcam dan ditampilkan pada layar TFT LCD. Lalu bagian analisa dibatasi ke pembahasan hasil foto dan nilai koefisien gamma dengan variasi koreksi gamma.

1.5 Sistematika Tulisan Skripsi ini terdiri dari enam bab. Bab pertama terdiri dari latar belakang, tujuan, perumusan masalah, dan sistematika tulisan. Bab kedua adalah dasar teori yang

berisi tentang FPGA sejarah,

perbandingan dengan IC lain dan arsitektur FPGA Bab ketiga berisi tentang pengenalan Altium dan pengenalan Nanoboard 3000 Altium. Bab empat berisi tentang penjelasan dan cara kerja kode yang menjalanakan sistem video pada Nanoboard NB3000. Bab lima berisi tentang hipotesa untuk mencari nilai koefisien gamma, metode percobaan, dan analisa. Bab enam berisi tentang kesimpulan.



BAB II DASAR TEORI 2.1 FPGA FPGA adalah singkatan dari Field Programmable Gate Array. FPGA berarti komponen elektronika dan semikonduktor yang memiliki komponen gerbang logika terprogram meliputi jenis gerbang logika biasa seperti XOR, XAND, dan inverter sehingga mampu melakukan jenis fungsi matematika dan kombinasi. Arsitektur FPGA paling umum adalah terdiri atas susunan dari CLB (Configurable logic blocks), blok I/O, dan chanel jalur penghubung.

[Sumber : http://www.fpga4fun.com, 2007]

Gambar 2.1. Ilustrasi Sturktur FPGA FPGA dibangun blok blok logika. Masing-masing blok logika itu terdiri dari sebuah Lookup Table (LUT) dengan 4 input, sebuah flipflop, dan 2 to 1 mux. LUT adalah sebuah blok yang mampu menghasilkan bermacam gerbang logika dan memiliki input yang sedikit. Flip flop adalah suatu komponen yang memiliki dua stable state dan bisa untuk menyimpan informasi. Mux adalah sebuah device yang bertugas untuk menseleksi beberapa input digital dan analog dan memasukannya ke dalam single line.

4



5


Gambar 2.2. Ilustrasi Blok Logika Satuan Tiap pin output blok logika bisa dihubungkan ke wiring segment manapun pada chanel yang didekatnya. Denga cara yang sama, sebuah pad I/O bisa dihubungkan ke wiring segment manapun juga. Setiap blok logika dapat saling terhubung dengan sarana seperti kabel atau mux blok logika lain. Semakin banyak blok yang mampu dikoneksikan, semakin kompleks suatu fungsi logika yang bisa dilakukan.


Gambar 2.3. Ilustrasi Jalur Penghubung FPGA Kabel interconnect juga bisa dihubungkan dengan blok I/O yang terhubung dengan pin-pin tertentu di FPGA. Blok I/O adalah blok logika yang diletakan sebagai input masuk sinyal dari luar.


Gambar 2.4. Ilustrasi Blok Input Output Universitas Indonesia


6

Agar FPGA lebih mampu dipakai dalam berbagai aplikasi, FPGA ditambahkan jalur penghubung di blok logika terdekat yang disebut carrier chains. Kemampuannya adalah membawa fungsi algoritma seperti penambahan atau penghitungan. Karena diletakan dekat dengan blok logika yang lain, sehingga prosesnya bisa lebih cepat dan efesien.


Gambar 2.5. Ilustrasi Carrier Chains RAM (Random Access Memory) berguna untuk mengakses memori atau blok logika dengan alamat tertentu. Sehingga dimanapun posisinya, fungsi logika akan lebih mudah dan cepat untuk diakses. Agar lebih efesien dalam proses pengolahan FPGA ditambahkan RAM. Proses dalam pengolahan data bisa langsung dari blok logika ke blok logika atau melalui RAM.


Gambar 2.6. Ilustrasi Cara Kerja Hubungan RAM dengan Blok Logika



7

2.2 Nanoboard NB3000 Altium Arsitektur Nanoboard 3000 Altium dapat digambarkan dengan gambar berikut :

[Sumber : http://wiki.altium.com, 2009]

Gambar 2.7 Arsitektur Nanoboard Berdasarkan diagram, semua aplikasi akan berhubungan dengan User FPGA dan komunikasi Nanoboard ke computer atau device lain lewat SPI dan JTAG serta memori SRAM akan lewat Host FPGA. User FPGA sebagai pusat pengolah data di NanoBoard 3000. Universitas Indonesia


8

Nanoboard 3000 memiliki Programmable clock 6 to 200 MHz yang terhubung dengan User FPGA dan Altium. Komunikasi dengan Serial Peripheral Interface salah satu bentuk komunikasi dengan sistem lain. Untuk menampilkan gambar, video, grafik, dan sebagainya, Nanoboard juga dihubungkan dengan sebuah layar LCD berwarna touch screen berukuran 2,4 inci dengan 240x320 pixel. Layar ini memiliki lampu backlight yang terdiri dari 4 buah LED yang anodanya menjadi satu. Tipe layar sentuh adalah resistif yaitu terjadi perubahan resistansi ketika layar disentuh. Proses menampilkan layar ke dari sinyal yang diberikan oleh FPGA adalah dengan TFT driver yang berisi IC ILI9320.


Gambar 2.8 Layar LCD TFT pada Nanoboard Layar sentuh dari TFT LCD di Nanoboard NB3000 merupakan layar resistif. Jika layar LCD ini ditekan maka resistansi pada titik layar yang disentuh akan berubah. Maka prosesor akan mengenali titik layar itu sebagai layar yang disentuh. Layar ini bisa disentuh dengan tangan atau benda benda lain seperti pena atau sebagainya. Pada Layar TFT di Nanoboard NB3000 menggunakan 4 buah kawat beresistansi dengan frekuensi cupliknya 125Mhz. Lalu karena perbedaan resistansi tadi menyebabkan besar amplitudo dari sinyal tadi berubah dan terbaca sebagai sinyal analog di sirkuit dan dihubungkan dengan FPGA secara Serial Peripheral Interface. Universitas Indonesia


9

Lalu Nanoboard NB3000 memiliki 3 buah koneksi USB tipe A untuk device yang memiliki koneksi USB seperti flashdisk, webcam, dan sebagainya.


Gambar 2.8 Tiga Konektor USB Tipe A pada Nanoboard Nanoboard 3000 juga memiliki 4 buah power PWM driver yang berfungsi untuk membuat aplikasi-aplikasi yang menggunaka PWM. NanoBoard 3000 memiliki memori yang bisa diakses oleh User FPGA. Altium Designer 10 adalah software yang digunakan untuk memprogram Nanoboard. Altium Designer 10 adalah software Electronics Design Automation. Untuk mempermudah pengguna, Altium memiliki beberapa tipe proyek yang dapat dipilih sesuai dengan tujuan pengguna. Adapun jenis proyek yang itu adalah : •

PCB Project : Proyek ini bertujuan untuk membuat desain papan PCB yang digunakan untuk membuat alat elektronika.

•

FPGA Project : Proyek ini bertujuan untuk memprogram dan mengatur sinyal FPGA.

•

Embedded Project : Proyek ini bertujuan untuk membuat aplikasi software pada embedded system. Proyek ini digunakan untuk memprogram komponen OpenBus TSK3000 atau prosesor lain kompatibel.

•

Core Project : Proyek ini digunakan untuk membuat simbol yang memiliki pin keluaran atau masukan dari HDL atau kode lainnya.

•

Script Project : Proyek ini bertujuan untuk menyimpan file script yang diperlukan pada proyek FPGA atau Embedded. Jenis script yang bisa disimpan adalah java, delphi, dan sebagainya.



10

Pada sistem video, jenis proyek yang digunakan adalah proyek FPGA dan proyek embedded. Proyek FPGA ini memiliki beberapa dokumen seperti skematik, openbus, dokumen VDHL, dokumen Verilog, Constraint, dan dokumentasi text. Pada proyek FPGA bisa terdapat lebih dari satu dokumen.

Gambar 2.9 Contoh Tampilan Proyek FPGA Skematik pada poyek FPGA berfungsi untuk mengatur hubungan antara komponen komponen yang terdapat di Nanoboard (tipe apa saja) dengan kode atau program di chip FPGA. Dalam Skematik, kita bisa memilih komponen komponen Nanoboard yang tersedia di dalam library. Karena dalam tugas akhir ini menggunakan Nanoboard NB3000, maka library yang digunakan adalah milik NB3000. Altium juga memiliki library yang bersifat umum sehingga bisa digunakan Nanoboard tipe apa saja. Openbus adalah sarana yang disediakan oleh Altium untuk memudahkan pengguna memprogram FPGA dengan bentuk GUI. Openbus terdiri dari komponen komponen yang berisi HDL dan bisa saling dihubungkan. Openbus bisa diubah menjadi simbol di skematik untuk dihubungkan dengan simbol komponen komponen Nanoboard. Constraint adalah dokumen yang berisi tentang informasi komponen komponen yang ada di Nanoboard. Constraint harus ada dalam setiap proyek FPGA agar dapat diprogram menuju chip FPGA. Dokumen VHDL dan Verilog merupakan dokumen yang menyediakan tempat untuk mengisi HDL yang nantinya bisa diubah menjadi simbol di proyek core. Sedangkan dokumen text berisi catatan penting dalam proyek. Universitas Indonesia


11

Proyek embedded berisi kode kode yang bisa digunakan untuk memprogram prosessor yang kompitibel. Kodenya bisa berupa kode dalam bahasa assembly, C, header C, dan C++. Pemakaiannya juga sangat mudah.. Altium dilengkapi dengan C compiler sehingga kode itu bisa diubah menjadi dokumen hex. Altium juga menyediakan library dalam bahasa C yang bisa digunakan untuk menjalankan komponen komponen Nanoboard. Library dapat disusun dengan GUI. Dokumen untuk mengatur susunan dan hubungan library yang digunakan bernama swplatform. Swplatform berhubungan dengan openbus sehingga pengguna dapat dengan mudah mengimpor library yang digunakan pada desain openbus.

2.3 Layar Thin Film Transitor Liquid Crystal Display 2.3.1 Liquid Crystal Display Teknologi Liquid Crystal Display atau yang dapat disingkat LCD merupakan salah satu teknologi layar yang digunakan pada perangkat elektronika. LCD pada dasarnya bukanlah sebuah sumber cahaya melainkan sebuah filter cahaya yang bisa diatur mampu melewati intensitas tertentu.

Karena hanya

sebagai filter cahaya, LCD membutuhkan sumber cahaya di bagian belakang yang disebut cahaya belakang. Cahaya merupakan kumpulan foton yang bergerak merambat menuju arah tertentu. Foton tersebut merupakan kombinasi medan listrik dan medan magnet yang saling tegak lurus. Arah rambat itu disebut propragasi. Polarisasi adalah arah medan listrik terhada arah propragasinya

[Sumber : http://wiki.lintech.org, 1999]

Gambar 2.10 Ilustrasi Gelombang Cahaya Universitas Indonesia


12

Cahaya biasa merupakan kombinasi dari foton dengan berbagai panjang gelombang dan polarisasi yang sangat banyak. Jika cahaya itu masuk ke dalam sebuah lapisan filter polarisasi, maka keluaran cahaya itu hanya terdiri dari 1 polarisasi dengan arah propagasi ke depan. Lapisan ini bisa dibuat secara seri dengan sudut yang berbeda sehingga mampu untuk menghalangi cahaya agar tidak keluar.


Gambar 2.11 Operasi Lapisan Filter Polariasasi LCD menggunakan 2 buah lapisan polarisasi yang memiliki perbedaan sudut sebesar 90 derajat. Jika diantara kedua lapisan polarisasi itu tidak terdapat material Liquid Crystal (LC), maka semua cahaya belakang tidak akan mampu keluar dari lapisan tersebut. Maka akan tampilan layar LCD tampak gelap. Untuk bisa mengatur intesitasnya, engginer menggunakan Liquid Crystal, yang bisa dikendalikan dengan tegangan listrik. Ketika LC tidak diberi tegangan, maka molekul molekul yang ada pada LC mampu membelokkan cahaya hingga 90 derajat. Oleh karena itu, cahaya mampu untuk melewati lapisan polarisasi. Tampilan dari layar LCD akan menjadi terang cahaya dari cahaya belakang bisa lewat. Ketika LC diberikan tegangan. Maka molekul tadi akan menjadi tersusun sejajar dengan lapisan polarisasi yang dekat dengan masukan. Hal ini mengakibatkan cahaya tidak berbelok dan tidak dapat menembus lapisan polarisasi kedua. Tampilan keluarannya akan menjadi lebih gelap. Kita bisa mengatur intensitas cahaya keluaranya dengan mengatur nilai masukan tegangannya di elektroda Lcnya. Setiap material memiliki nilai tegangan yang berbeda. Universitas Indonesia


13


Gambar 2.12 Prinsip dasar cara kerja Lapisan Liquid Crystal

2.3.2 Thin Film Transistor Salah satu jenis layar LCD adalah Thin Film Transisitor (TFT). TFT adalah lapisan film yang didesain untuk mengontrol LCD dengan matriks aktif. Desain dari TFT bisa diilustrasikan dengan gambar dibawah ini


Gambar 2.13 Ilustrasi Struktur TFT LCD Pada setiap pixel yang ada di layar LCD, berisi TFT yang dihubungkan ke kabel data per kolom dan baris. Biasanya kabel data kolom dihubungkan ke sumber (source) sedangkan kabel data baris dihubungkan ke gerbang (gate). proses pengendaliannya adalah dengan mengaktifkan gerbang per kolom dan source diisi dengan sinyal yang kita inginkan. Untuk mengaktifkan gerbang pada sebuah bari, diberi positif sedangkan gerbang di baris lain diberikan tegangan negatif. Setelah gerbang aktif, maka sinyal dari kabel data kolom bisa masuk ke per TFT yang ada di baris itu. Tegangan yang menjadi masukan sebesar tegangan Universitas Indonesia


14

yang diinginkan untuk mengatur intensitas cahaya keluarannya. Setelah selesai diberikan sinyal, maka gerbang TFT di baris itu akan diberikan tegangan negatif, dan masukan sinyal dari sumber tadi disimpan dalam kapasitor. Baris selanjutnya diberikan nilai tegangan posotof dan begitu seterusnya hingga semua TFT baris dan kolom memiliki nilai masukan yang diinginkan.

[Sumber : http://wiki.sequoia.co.uk, 2003]

Gambar 2.14 Ilustrasi Cara Kerja TFT LCD

2.4 Fungsi koreksi gamma Sebuah perangkat video abik masukan merupakan keluaran maupun keluaran seperti layar LCD, mampu intensitas cahaya menjadi tegangan dan begitu sebaliknya. Besar tegangan itu diubah menjadi nilai pixel yang memiliki besar dari nol sampai satu. Jika tegangan perangkat itu sebesar 5 volt, maka 5 volt akan menjadi logika 1, 2.5 volt akan menjadi 0.5. nilai pixel 0 melambangkan intensitas yang sangat gelap sedangkan nilai pixel 1 melambangkan intensitas cahaya yang terang. Untuk memperbaiki tingkat kecerahan keluaran, kita bisa menggunakan fungsi koreksi gamma. Fungsi koreksi gamma adalah operasi nonliniear yang digunakan untuk mengatur tingkat intensitas keluaran dari perangkat sistem gambar atau video. Dengan fungsi ini, pengguna bisa menaikan dan menurunkan tingkat nilai pixel sehingga membuat tampilan menjadi lebih terang atau lebih gelap. Persamaan fungsi koreksi gamma adalah Y = Xϒ

(2.1) X adalah besar nilai pixel masukan. Y adalah besar nilai pixel keluaran,

dan ϒ adalah koefisien gamma. Koefisien gamma bernilai dari 0 sampai nilai Universitas Indonesia


15

sangat besar (biasanya bernilai maksimal 10). Nilai dari koefisien gamma akan memperngaruhi besar nilai keluaran dan bentuk grafik hubungan X dan Y. Ketika nilai koefisien gamma sama dengan 1, persaman hubungan X dan Y menjadi fungsi linear dengan gradien sama dengan 1. Hubungan ini bisa dilambangkan dengan garis berwana biru pada gambar 2.19. Nilai Y2 akan sama dengan X. Jika input X kecil maka nilai Y juga akan kecil. Jika koefisien gamma lebih kecil daripada 1, maka fungsi koreksi gamma menjadi fungsi pangkat yang berbelok ke atas. Pada gambar 2.19, fungsi ini dilambangkan dengan garis merah dan keluaran Y3. Dengan masukan yang sama, nilai keluaran pixel menjadi lebih besar. Semakin kecil koefisien gammanya maka fungsi koreksi gamma akan semakin berbelok ke atas. Maka nilai keluaran akan semakin besar. Maka hasil keluaran gambar akan semakin terang. Jika koefisien gamma lebih besar daripada 1, maka fungsi koreksi gamma menjadi fungsi pangkat yang berbelok ke bawah. Pada gambar 2.19, fungsi ini dilambangkan dengan garis hitam dan keluaran Y1. Dengan masukan yang sama, nilai keluaran pixel menjadi lebih kecil. Semakin besar koefisien gammanya maka fungsi koreksi gamma akan semakin berbelok ke bawah. Maka nilai keluaran akan semakin kecil. Maka hasil keluaran gambar akan semakin gelap.

γ=1 γ<1 γ>1

Gambar 2.15 Gambar Fungsi Koreksi Gamma



BAB III SISTEM VIDEO NANOBOARD NB3000

Sistem Video yang akan dipakai adalah dengan menggunakan Webcam sebagai sumber video, diolah pada FPGA dan ditampilkan ke Layar TFT yang sudah terintegrasi di Nanoboard NB3000. Sistem ini mencontoh proyek USB_Video keluaran Altium yang diprogram ulang. Semua Gambar dalam bab ini berasal dari Software Altium yang di edit. 3.1 Desain OpenBus

[Sumber : Altium Designer 10, 2012]

Gambar 3.1 Desain OpenBus Sistem Video pada Nanoboard

Altium Designer 10 menyediakan komponen-komponen pemprograman software FPGA dalam bentuk GUI. Komponen ini berisi tentang kode yang bisa dihubungkan satu sama untuk menjadi sebuah algoritma tertentu. Beberapa dari

16



17

komponen ini memiliki input ke luar untuk dihubungkan ke driver alat sehingga keluar sinyalnya mampu mengendalikan kompone hardware dari nanoboard. Ada pula komponen yang bersifat mengolah dan tidak memiliki keluaran. Komponen yang sudah siap pakai dan siap dijadikan 2 bentuk. Pertama wishbone dan open bus. Dalam proyek ini saya akan menggunakan openbus. Pada Altium Designer 10, terdapat HDL yang berfungsi sebagai mikroprosesor 32-bit bernama TSK 3000A. HDL ini mampu digunakan sebagai simulasi mikroprosesor sesungguhnnya dan bisa diprogram dengan bahasc C. Cara pemprogramannya dengan mengubah bahasa C yang ditulis di emmbedded system dengan logika yang bisa dibaca oleh FPGA. Proses mengubahnya dengan algoritma c to hardware compiler. Pada TSK 3000A, ada 2 keluaran yang utama adalah I/O (Input Output) dan MEM (Memory). Agar bisa dihubungkan dengan hardware yang lain, diberikan Interconnect yang menghubungkan pin IO TSK 3000A dengan hardware yang dibutuhkan. Pada sistem video ini, dibutuhkan input masukan Video dari USB, keluaran di layar TFT, Pulse Width Modulation untuk backlight, Terminal untuk mengecek outptnya, Serial Peripheral Interface, dan input untuk layar sentuh Layar TFTnya. Pin MEM dihubungkan dengann memori SRAM untuk menyimpan data yang akan ditampilkan ke TFT dan Shared Memory yang berfungsi untuk menyimpan data masukan USB webcam. Karena setiap komponen hanya memiliki 1 keluaran antara 1 masukan maka diperlukan komponen tambahan yang berguna untuk menyambung setiap devicenya. Ada 2 buah komponen yang berfungsi untuk menambah masukan dan keluaran yaitu komponen interconnect dan Arbiter Komponen Interconnect berfungsi untuk menghubungkan 1 masukan (slave) ke banyak keluaran (master). Komponen ini dipakai untuk pin IO dan Memory. Pada komponen ini juga kita bisa mengatur alamat dari komponen komponen yang dihubungkan dengan interconnect da menentukan interruptnya. Komponen

Multimaster

Arbiter

berfungsi

untuk

menghubungkan

banyakmasukan(slave) ke 1 keluaran(master). Komponen ini dipakai untuk menghubungkan komponen yang perlu dihubungkan dengan memori seperti JPEG



18

decoder, Layar TFT, dan TSK prosesor. Pada arbiter juga dapat ditentukan mana masukan yang menjadi prioritas, tanpa waktu tunda, dan cara mengolahnya. Untuk menambahkan inputan atau masukan pada interconnect dan arbiter dengan menggunakan ikon menggunakan

dan menghubungkan antara master dan slave

. setiap 1 master hanya bisa terhubung 1 slave.

Layar TFT pada Nanoboard NB3000 bisa digunakan untuk menampilkan gambar, video, tulisan, Graphical User Interface, animasi dan sebagainya. Input tenaga dari Layar TFT adalah 3,3 v. Pada sistem ini, layar TFT digunakan untuk menampilkan video. Penampilan grafiknya berdasarkan isi matrix displaynya dan backlightnya bisa dikontrol dengan PWM atau dicatu vcc saja. Pada altium designer 10 komponen ini bernama VGA 32-bit IL9320. (Nanoboard NB2 memiliki jenis TFT yang berbeda dengan NB3000 walaupun ikon dalam open busnya sama tetapi nama layar TFT di nanoboard NB2 adalah VGA 32-bit TFT controller). Komponen ini berfungsi untuk mengatur sinyal masukan untuk chip IL9320 (driver LCD TFT). Pin output dari komponen ini akan menjadi Buffer Trigger yang berfungsi untuk mengontrol masuk keluaran sinyal agar tidak bentrok. Lalu buffer output dan input yang masing masing sebesar 16 bit. nReset berguna untuk mereset device jika terjadi interrupt. nCs berfungsi untuk mengaktifkan IL9320 jika diberi tegangan maka IL9320 akan aktif sedangkan jika diberi sinyal nol, maka chip IL9320 tidak aktif. RS berfungsi untuk memilih register yang akan dipakai. Sinyal 0 akan memilih register status dan index sedangkan sinyal 1 akan memilih register control. nRD berfungsi untuk mengaktifkan operasi membaca memori ke layat TFT. Jika diberi sinyal 0 maka device akan membaca memori ke layar TFT jika sinyal 1 maka operasi pembacaan tidak aktif. nWR brfungsi untuk mengaktifkan operasi menulis program ke memori. Jika di beri sinyal 0 maka operasi menulis akan aktif. Backlight dari Layar TFT berbentuk 4 buah LED putih yang disambung paralel menjadi 1 dengan inputan di anoda. Untuk bisa menyalakannya diberikan tegangan VCC. Kita juga bisa mengganti VCC dengan sinyal Pulse Width Modulation (PWM). Sinyal ini menyebabkan backlight menjadi mati dan menyala Universitas Indonesia


19

secara cepat sesuai dengan frekuensi PWM. Altium Designer 10 menyediakan komponen pengendali Pulse Width Modulation yang bernama PWM. Keluaran komponen ini adalah PWMP dan PWMN. Perbedaan antara PWMP dengan PWMN adalah ketika PWMP menghasilkan sinyal 1 maka PWMN mengelurakan sinyal 0 dan begitu sebaliknya. Pada skripsi ini saya menggunakan PWMP untuk mengaktifkan Backlight layar TFT. JPEG decoder berfungsi sebagai pengubuah format dari gambar ke format RGB565 yang bisa ditulis ke memori tampilan secara langsung maupun disimpan dalam memori. JPEG decoder juga mampu mengubah secara langsung ke display memori tanpa harus menunggu proses. Kita juga mampu untuk memilih daerah mana yang akan diseleksi untuk diubah formatnya. JPEG Decoder tidak dihubungkan ke device manapun melainkan untuk mengolah gambar. Dalam proyek ini, JPEG decoder bertugas mengubah video menjadi gambar dengan format RGB565 dan menyimpanya dalam gambar. Ketika intterupt berupa input layar senyuh diberikan, maka outputnya adalah gambar tetap. Nanoboard memiliki fitur layar sentunnya yang terintegrasi pada LCD TFTnya. Altium juga memberikan pena sebagai bagian dari Nanoboard 3000. Fungsi layar sentuh ini diatur oleh komponen Touchscreen pen controller. Komponen Touchscreen pen controller pada Altium Designer 10 bertugas untuk mengatur inputan IC XPT2046 yang berguna mengatur input dan output sinyal layar sentuh ke FPGA. Sistem komunikasi dari chip FPGA ke IC XPT2046 adalah dengan Serial Peripheral Interface (SPI). Maka penggunaan komponen Touchscreen pen controller, bersamaan dengan komponen SPI. Input dari layar TFT ke drivernya (IC XPT2046) adalah empat kabel tipis dari layar sentuh yang akan merepresentasikan posisi dari layar yang ditekan. Keluaran kabel ini adalah sinyal 1. Jika empat kabel ini ditekan, maka akan muncul sinyal low yang dihubungkan ke FPGA. Sinyal itu dihubungkan ke dalam keluaran komponen Touchscreen pen controller. Fungsi sinyal itu adalah FPGA mengetahui jika layar sentuh sudah ditekan. Jika inputannya adalah sinyal low, maka FPGA mendapat perintah jika layar tersentuh dan membuka masukan Sinyal ouput driver IC XPT2046 dari dengan SPI.



20

SPI_CS berfungsi sebagai pengkatif dari komunikasi driver dengan FPGA. Ketika sinyal sudah ditekan, maka SPI_CS akan bernilai sinyal low untuk mengaktifkan driver. Lalu SPI_CLK merupakan sinyal pulsa dengan frekuensi tertentu untuk menerima data input dan mengirimkan data output dari dan ke register kontrol driver. SPI_DOUT berfungsi untuk mengirimkan data ke register kontrol driver. SPI_DOUT akan mengirimkan data ketika SPI_CLK mengirimkan sinyal dari sinyal low ke sinyal high (rising edge). Sedangkan SPI_DIN berfungsi untuk menerima data dari register kontrol driver. SPI_DIN akan mengirimkan data ketika SPI_CLK mengirimkan sinyal dari sinyal high ke sinyal low (falling edge). Nanoboard NB3000 memiliki 3 buah masukan USB dengan tipe USB A yang dihubungkan dengan IC ISP1760 dan 1 buah USB dengan konektor tipe B yang dihubungkan dengan IC EZ USB SX2. Pada open bus ada 2 buah komponen untuk mengatur USB yaitu USB dan USB Interconnect. Komponen USB berfungsi untuk mengatur sinyal input dan output dari USB konektor tipe B. Biasanya aplikasinya adalah menghubungkan device / perangkat lain yang memerlukan komunikasi timbal balik dengan kecepatan komunikasi yang sangat tinggi seperti untuk komputer, nanoboard lain, dsb. sedangan USB Interconnect dipakai untuk device dengan koneksi USB seperti flashdisk, webcam, dsbnya. Dalam sistem ini, digunakan USB Interconnect karena menggunakan Webcam. Komponen USB Interconnect mengatur sinyal masukan dari IC ISP1760 yang dihubungkan dengan memori. Jika menggunakan komponen USB Interconnect maka harus ada juga memori yang menampung masukan dari device USB. Sinyal yang dikirim pada USB lewat wire NIRQ adalah sinyal low yang menandakan ada device yang terhubung dengan port USB dan memulai proses sealnjutnya datanya diolah masuk ke memori. Komponen ini juga mengatur Data dan address yang akan diterima dari USB ke memori. Komponen terminal berfungsi sabagai alat instrument untuk proses debugging atau pencarian kesalahan pada program. Prosesor pada kode program sistem dapat mengirimkan tulisan berupa kalimat jika suatu proses dalam itu tidak tercapai. Bentuk tulisan itu kita atur sendiri ketika kita membuat kode. Contohnya jika kita memerlukan adanya interrupt pada USB, kita bisa mengirim kata “ada” Universitas Indonesia


21

pada kode kita yang nanti akan ditampilkan di terminal, dan jika kondisinya tidak ada intterupt kita bisa menulis “tidak ada”. Terminal sangat berguna untuk proses pencarian kesalahan atau eror. Memori yang digunakan pada proyek ini adalah memori SRAM dan shared memory NB3000. Memori SRAM yang digunakan ada 2 masing masing sebesar 16 kbit. Memori SRAM ini berfungsi untuk menyimpan data yang ditampilkan pada layar TFT. FPGA mengirimkan data dan menerima. Data yang dikirim berupa data per pixelnya. Sedangkan data yang diterima adalah posisi dari layar TFT. Data input dan output disimpan masing masing di SRAM tersebut. Pada Nanoboard ada 2 buah SRAM yaitu SRAM0 dan SRAM1. Namun komponen openbusnya hanya butuh 1 dan diedit di bagian configurenya. Keluaran dari komponen SRAM adalah DB[15..0] yang berfungsi sebagai data masukan. Di sini salah satu dari memori SRAM akan bertindak seabgai penyimpan data input dan yang lain sebagai penyimpan data output. Datannya berupa aray 16bit.

Lalu A[17..0] untuk mengatur address atau penempatan

memori input dan output tadi. CE berarti Clear Enable berfungsi untuk mengosongkan isi memori. WE berarti Write Enable. Berfungsi untuk menuliskan data setelah dibersihkan. Jika diberi sinyal low, maka memori bisa diisi oleh data. OE berarti Output Enable. Jika data ingin dikeluarkan lagi maka OE harus diberi sinyal low supaya bisa dibaca dan dikirm kembali untuk diolah. UB berarti Upperbyte dan LB berarti Lowerbyte. Pada pengisian data, terlebih dahulu diisi data di bagian atas lalu bagian bawah supaya tidak bentrok, maka 2 sinyal ini difungsikan untuk mengatur data mana yang terlebih dahulu ditulis. Komponen Shared Memory NB3000 berfungsi untuk mengatur sinyal Shared Memory pada nanoboard NB 3000. Fungsi memori ini adalah untuk menympan data yang masuk melalui port USB sebelum diolah oleh FPGA. Kompenen ini diset sebesar 128Kx32bit berati ada 128 ribu slot yang masing masing slot berisi ruang penyimapan data selebar 32 bit. Hal ini terjadi karena proses pengiriman data USB ke FPGA memerlukan lebar data sebesara 32 bit. Keluaran dari komponen ini adalah D[31..0] lebar data selebar 32 bit. Komponen ini nantinya akan berhubungan dengan komponen USB interconnect. A[23..0] melambangkan alamat program yang mau diakses. W berarti menulis Universitas Indonesia


22

data bisa jika diaktifkan. Cara mengaktifkannya adala dengan memberi sinyal low. OE berarti ouput enable berati jika pin ini aktif maka FPGA bisa membaca isi dari memori ini. cara mengaktifkannya dengan pemberian sinyal low. BE[3..0] untuk mengaktifkan pembacaan byte. SDRAM_CKE berfungsi untuk input sinyal clockingnya SDRAM_RAS berfungsi untuk mengaktifkan (dengan cara diberi sinyal low) baris USBnya. SDRAM_CAS berfungsi untuk mengaktifkan (dengan cara diberi sinyal low) kolom USBnya. SDRAM_E berfungsi untuk mengaktifkan (dengan cara diberi sinyal low) memori tersebut. FLASH_BUSY artinya memori flashnya sedang bekerja dan tidak bisa diisi. FLASH_RESET artinya memori flashnya direset kembali. FLASH_E mengaktifkan memori flash supaya dapat digunakan. SRAM_E mengaktifkan memori SRAM supaya dapat digunakan. USB_RESET menreset konektor USBnya. USB_E berarti mengaktifkan fungsi USB konektornya. 3.2 Desain Skematik Komponen-komponen dan desain open bus adalah susunan pengaturan sinyal di dalam FPGA, sehingga desain openbus masih belum terhubung dengan perangkat keras di nanoboard NB3000.


Gambar 3.2 Gambar Skematik Sistem Video pada Nanoboard Universitas Indonesia


23

Pada desain skematiknya, open bus akan dibentuk dalam sebuah simbol sheet yang bisa dihubungkan ke perangkat kerasnya. Semua komponen Altium Nanoboard tersedia di library yang disediakan oleh Altium. Pada semua desain FPGA, sangat diperlukan untuk menghubungkan komponen sinyal cloking dan reset. Komponen sinyal clocking (CLK_I) dihubungkan dengan komponen clocking board yang tersedia pada Nanoboar d. Pin reset dihubungkan kepada test_button yang di-“OR”kan dengan cloking board. Tujuannya adalah sinyal clocking mampu mereset komponen secara berkala untuk menjaga performa tetap stabil atau terjadi reset secara keseluruhan jika tombol test button ditekan. Komponen ini terdapat di library FPGA NB3000 Port-Plugin.IntLib. Bagian TFT DB[15..0] merupakan pin masukan keluaran dari layar TFT yang dihubungkan ke sinyal masukan keluaran dari komponen openbus. Seperti yang dijelaskan sebelumnya, jika sinyal Buffer Trigger untuk mengontrol sinyal masukan dan keluaran FPGA. Pin input output dan trigger dihubungkan dengan komponen IOBUF16.

Pin lainya dihubungkan kepada keluaran komponen

openbus tadi. Dan TFT_BLIGHT dihubungkan ke PWM agar lampu latar belakang TFT_BLIGHT menyala gelap terang dalam waktu yang sangat cepat. Komponen IOBUF16 terdapat di library FPGA Generic.IntLib. Komponen ini terdapat di library FPGA NB3000 Port-Plugin.IntLib. Komponen ini dilambangkan dengan pena layar sentuh karena pada pemakaian Nanoboard, diberika pena ini. Koneksi layar sentuh ke FPGA diatur dengan menggunakan SPI. Maka komponen komponen SPI dihubungkan ke komponen layar sentuh. Bagian TFT_TSC_IRQ_N dihubungkan ke komponen open bus layar sentuh yang bertujuna mengirimkan sinyal ke komponen openbus tadi jika layar sentuh aktif dan ada bagian yang sudah ditekan. Pada sistem ini, TFT_TSC_BUSY tidak perlu digunakan. Memory eksternal SRAM digunakan dalam sistem ini sebagai penampung memori video. Komponen memori ini ada di Nanoboard NB3000 dengan nama SRAM0 dan SRAM1. Komponen ini terdapat di library FPGA NB3000 PortPlugin.IntLib. Universitas Indonesia


24

Lalu bagian koneksi USB harus menjadi satu dengan memorinya. Komponen SHARED_USB terdapat di library FPGA NB3000 Port-Plugin.IntLib. Pin-pinya dihubungkan ke keluaran komponen openbus SHARED_MEMORY, pin BUS_SDRAM_CLK dihubungkan ke clockboard dan BUS_USB_DACK dihubungkan ke tegangan 1 atau vcc. Untuk mengirimkan informasi ada koneksi USB yang tersambung atau tidak, maka BUS_USB_NIRQ dihubungkan ke komponen openbus interkoneksi usb. Sisa pin yang tidak dipakai diberikan ikon atau not connected.

3.3 Desain Embedded Project 3.3.1 Embedded Project dan SwPlatform Karena pada desain ini TSK3000 digunakan, maka diperlukan kode untuk mengatur jalannya sistem ini. kode pada sistem ini bisa berupa bahasa C atau assembly yang bisa diubah menjadi hex. Karena Altium memiliki C compiler yang terintegrasi. Kode ini ditulis dalam suatu tempat di embedded project. Embedded project bisa berisi tentang kode dalam bahasa c atau assembly dan file SwPlatform. SwPlatform sebuah file yang disediakan oleh Altium untuk mempermudah pengguna dimana kita bisa menentukan komponen komponen library dalam c yang bisa digunakan. Komponen komponen pada openbus memiliki library yang bisa digunaka pada swplatform. Altium menyediakan fitur untuk mengimpor komponen komponen yang digunakan pada openbus sehingga pengguna tidak perlu mencari komponen platform mana yang cocok dengan openbus. Pengguna juga bisa menambah komponen atau mengurangi komponen yang tidak ingin dipakai. Komponen ini bisa digandakan jika memang diperlukan. Pada swplatform, pengguna bisa mengembangkan komponen yang dipakai menjadi lebih spesifik dengan tombol “Grow Stack Up”. Pada swplatform ini bisa ditentukan jika komponen yang kita pakai akan menuju aplikasi tertentu. Sebagai contoh jika kita menggunakan komponen USB interkoneksi. Jika kita menekan tombol “Grow Stack Up” maka akan muncul berbagai pilihan untuk penyimpanan, untuk keyboard atau mouse dan sebagainya. Maka kita bisa memliih ke arah mana kita ingin memakai komponen tersebut. Universitas Indonesia


25

Pada sistem video ini, Swplatform yang digunakan adalah dengan


Gambar 3.3 Susunan platfrom di Sistem Video pada Nanoboard

Koneksi USB dikhususkan untuk sistem video dan koneksi SPI dan komponen layar sentuh dijadikan 1 pasang karena memang diperlukan kedua komponen ini untuk aplikasi layar sentuh pada Nanoboard. Swplatform ini akan menghasilkan output swplatform.c, swplatform.h, generic_device.h, dan device.h. Header dan fungsi pada bahasa c ini yang akan dipakai pada kode utama yaitu pada main.c.

3.3.2 Penjelasan main.c Program main.c pada sistem video ini meruapakan kode yang mengatur sinyal sinyal keluar masuk dari TSK3000. Bagian ini dibagi menjadi 3 yaitu bagian deklarasi, bagian intial, dan bagian utama. Pada bagian deklarasi, header yang digunaka adalah stdint.h yang berisikan fungsi integer, stdio.h yang berisikan fungsi dari pin input output, assert.h yang berfungsi untuk memprediksi kesalahan penulisan kode, timing.h yang berisikan fungsi-fungsi waktu seperti waktu tunda dan sebagainya, interrupt.h yang berisi fungsi interrupt, drv_vga_ili9320.h yang berisi fungsifungsi layar tft, drv_pwm8.h yang berfungsi untuk mengatur pwm, drv_jpgdec.h yang berisi fungsi untuk mengatur komponen JPEGdecoder, touchscreen.h yang berfungsi sebagai fungsi layar sentuh, dan ushost_uvc.h yang berisi fungsi yang mengatur koneksi USB. Konstanta yang diperlukan adalah FILL_COLOR untuk mengatur warna layar tft, dan terang maksimum dan minimm lampu belakang Universitas Indonesia


26

layar tft. Besar buffer yang diberikan pada sistem ini adalah 2048 dan untuk menampung masukan dan keluaran layar tft, dibuat memori array sebesar 320*240 dengan nama tftbuf. Dalam fungsi init(), kode didalamnya berfungsi untuk melakukan inisialisai fungsi-fungsi yang kita gunakan dari komponen yang kita pakai. Sebelumnya kita harus mendeklarasikan variabel yang berfungsi sebagai pointer pada program kita. Altium membuat kode komponen ini mengharuskan kita untuk mengaktifkan setiap komponen yang kita pakai dengan sebuah fungsi tertentu dan menyimpannya dalam pointer. Sebagai contoh variabel vga sebagai pointer dari fungsi layar TFT. Pointer vga ini nantinya akan berisi hasil keluaran dari vga_ili9320_open(DRV_VGA_ILI9320_1). Setiap komponen yang kita pakai memiliki sistem seperti itu. Lalu di fungsi init() juga kita mengatur masukan buffer daari JPEGdecoder ke layar tft, mengatur mode 16 bit, mengatur pwm, dsb. Dalam fungsi main(), kode utama yang menentukan alogoritma program. Dalam fungsi ini juga disisipkan tulisan tulisan yang nantinya bisa dibaca di terminal sehingga bisa melakukan debbugging ketika terjadi kesalaha. Isi dari fungsi ini adalah kita mencari peluang jika layar tersentuh maka video akan berhenti dan jika layar disentuh lagi video akan jalan kembali. Lalu dalam fungsi ini diaktifkan masukan USB video ke Nanoboard sehingga bisa diolah. Dan dalam fungsi ini pula, masukan USB tadi diubah oleh komponen JPEG decoder sehingga menjadi input yang bisa diterima layar tft.

3.4 Pengaturan Nilai Koreksi Gamma Pada swplatform, komponen VGA TFT Interface ILI9320 dapat dikembangkan (grow stack up) menjadi komponen VGA TFT Interface Driver. Komponen ini berisi fungsi fungsi dalam bahasa C untuk mengatur tampilan layar TFTnya dengan mengatur sinyal inputan ke rangkaian pengaturnya yaitu IC ILI9320. Karena IC ILI9320 memiliki kemampuan untuk diatur nilai kontol gammanya, komponen ini menyediakan tempat masukan agar pengguna mampu memasukan nilai kontrol gammanya dalam GUI yang disediakan. DI IC ILI9320, ada 20 pin yang bisa diberi masukan nilainya sehingga pada komponen ini ada 20 masukan kontrol gamma. Kontrol gamma itu diberi nomor 1 sampai 20. Universitas Indonesia


27

.


Gambar 3.4 Tampilan Swplatform untuk Masukan Koreksi Gamma

Untuk percobaan pada tugas akhir ini, semua nilai koreksi gamma dari 1 sampai 20 akan disamakan. Rentang masukan setiap pin adalah dari 0 sampai 255. Data yang akan diambil dalam perbedaan 10, yaitu 0, 10, ...., 250, dan 255. Hasil dan analisanya akan dibahas pada bab selanjutnya.



BAB IV ANALISIS DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Hipotesa Pada sistem video ini, sinyal masukan akan melewati IC ILI9320 Namun, fungsi gamma pada IC ini masih sulit dicari. Untuk itu, saya mencoba untuk mencari metode yang bisa mencari fungsi gamma keluaran sistem video ini. Hipotesa saya adalah pada sistem ini, input Nanoboard dari webcam pada sistem video ini adalah tegangan. Keluaran pada layar juga adalah tegangan yang menentukan besar intensitas cahaya merah, hijau dan biru. Sebagai contoh webcam mengambil sebuah objek yang dengan intensitas tertentu sehingga tegangan input yang dikirim ke FPGA adalah sebesar x. Rentang nilai x adalah dari 0 sampai 1.

γ=1 γ<1 γ>1

Gambar 4.1 Gambar Fungsi Koreksi Gamma Pada kamera biasa output tegangan sama dengan input seperti pada y2. Jika input x kecil karena intensitas cahaya yang diterima kamera kecil, maka gambar yang dihasilkan akan gelap. Atau jika cahaya yang diterima terlalu besar, maka gambar akan terlalu terang dan hasilnya tidak kelihatan. Untuk itulah pada proses fotografi, diadakan gamma correction. Gamma correction diatur oleh IC atau prosesor. Persamaan matematika dari gamma function adalah Y = Xϒ

(4.1)

Dengan Y adalah output dari device gamma correction. X adalah input dan t adalah konstanta gamma yang memiliki besar antara 0 sampai tak hingga. Jika t lebih besar dari pada 1 maka bentuk grafiknya akan mengikuti grafik hitam sehingga nilai outputnya akan berkurang. Maka gambar akan terlihat lebih gelap. 28



29

Jika t lebih kecil dibandingkan 1 maka bentuk grafiknya akan mengikuti warna merah sehingga nilai outputnya akan bertambah dan gambar akan terlihat lebih terang. Jika sebuah hasil sebuah kamera tidak diberi perlakuan gamma function atau t = 1, maka bisa diasumsikan jika nilai input sama dengan nilai output. Besar nilai ouput ini akan mempengaruhi nilai warna merah, hijau dan biru. Semakin besar outputnya maka nilai merah, hijau dan biru akan semakin besar. Jika kita menghitung nilai merah, hijau, dan biru, maka itu bisa melambangkan nilai tegangan outputnya. Seabgai contoh nilai merah pada suatu objek adalah 200 dari 255 maka nilainya (200/255)x1 maka nilai outputnya kira-kira adalah 0,78. Jika t = 1 maka input juga sebesar 0,78. Masukan dari camera akan tetap karena objeknya juga tetap. Namun kita bisa mengubah nilai outputnya sesuai dengan yang diinginkan dengan memvariasikan t. Namun pada IC pengaturan biasa dengan sistem resistansi sehingga sulit dicari persamaan matematikanya. Namun setelah kita mengatur dari IC kita memiliki sebuah keluaran merah, hijau dan biru. Keluaran itu bisa dicari nilainya seperti sebelumnya. Sebagai contoh nilai merah pada objek yang tertangkap berubah menjadi 100 maka nilainya (100/255)x1 maka nilai keluarannya kira-kira 0.39. Kita memiliki nilai masukan dan nilai keluaran. Maka kita bisa mencari nilai t dengan persamaan ϒ = xlog Y

(4.2)

Dengan mendapat nilai t ini, maka kita mendapat fungsi gamma correction. 4.2 Metode Percobaan Dalam percobaan ini, saya menggunakan dua buah webcam. Webcam pertama dihubungkan dengan Nanoboard NB3000 sebagai masukan video. Web cam kedua dihubungkan ke layar TFT untuk melihat keluarannya. Lalu webcam kedua dihubungkan ke komputer dan dengan perangkat lunak khusus webcam, layar TFT difoto. Objek yang akan disorot oleh webcam pertama adalah sebuah papan kertas dengan tiga buah karton yang memiliki warna biru, merah, dan hijau. Papan ini



30

ditempel di dinding sehingga tidak akan bergerak. Setiap webcam diletakan di atas benda dan tidak akan dipindahkan sehingga posisinya terhadap objek tetap. Ada 2 buah kondisi perlakuan pada layar TFT di Nanoboard NB3000. Kondisi yang pertama webcam dihadapkan langsung ke layar tft tanpa isolasi. Kondisi ini memungkinkan cahaya dari luar untuk masuk menuju layar tft. Kondisi kedua adalah webcam dihadapkan ke layar tft dengan diberikan isolasi. isolasi yang digunakan berupa karton berwana hitam. Tujuan osilasi ini adalah mencegah cahaya luar masuk menuju layar TFT dan masukan webcam hanyalah cahaya keluaran layar tft. Pertama kali sistem video yang memiliki koefisien gamma sama dengan 1 dihitung keluarannya dari nilai merah, biru dan hijau. Sistem default pada Altium memberikan nilai koefisien gamma sama dengan 1. Fungsi pengambilan nilai ini adalah sebagai konstanta masukan dari setiap kali kita merubah nilai gamma correctionya. Pada perangkat lunak Altium, kita bisa dengan mudah mengganti nilai gamma correction tiap pin. Pada percobaan ini, saya menggunakan variabel sebesar 0, 10, 20,30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, dan 255. Lalu hasil gambar foto dari webcam kedua akan dianalisa dengan software photoshop untuk mencari nilai merah, biru, dan hijaunya. Setelah itu dibagi dengan 255 dan dikali dengan 1. Jika kita sudah mendapatkan hasilnya maka kita bisa mencari nilai koefesien gammanya. 4.3 Hasil Pengolahan Data dan Analisis 4.3.1 Data sebelum layar monitor diisolasi Ketika layar belum diisolasi, webcam langsung dihadapkan ke bagian layar TFT nanoboard NB3000. Ruangan ketika percobaan adalah siang hari dengan lampu yang dinyalakan. Nanoboard dihadapkan dengan webcam yang dihubungkan dengan komputer. Untuk mencapai ketinggian layarnya, kamera diletakan di atas buku sehingga memiliki ketinggian yang hampir sama.



31

Gambar 4.2 Foto Alat Pengambilan Data Sebelum Diisolasi Pada percobaan ini, parameter default dari Nanobooard dianggap memiliki koefien gamma sama dengan 1 Hasil foto dari layar TFTnya adalah

Gambar 4.3 Hasil Foto layar TFT dengan Parameter Koreksi Gammanya Default Debelum Diisolasi Terlihat pada gambar hasilnya terang karena saat pengambilan gambar, ruangan dalam keadaan terang dan kamera juga berukuran cukup besar (5 Megapixel).



32

Nilai dari besar RGB akan menjadi parameter utama setiap masukan variasi gamma corretion nanti karena diasumsikan jika nilai koefesien gamma pada gambar ini adalah 1 sehingga nilai inputnya sama dengan nilai outputnya. Tabel 5.1 Nilai RGB dan input percobaan sebelum diisolasi R G G

Biru Merah Hijau XB XM XH 49 81 58 0,192 0,318 0,227 67 46 70 0,263 0,180 0,275 79 50 56 0,310 0,196 0,220

Bisa dilihat pada objek berwarna merah, biru, dan hijau terdiri dari kombinasi nilai R, G, dan B. Walaupun Objek berwarna merah, namun nilai B dan G tidak nol melainkan ada namun nilai Rnya cukup dominan. Begitu pula warna lainnya. Besar tegangan yang dipakai pada sistem ini untuk layat TFT dan IC adalah 3,3 v. Nilai tegangan ini dikonversi menjadi nilai 1. Sehingga rentang nilai X adalah antara 0 sampai 1. Dalam percobaan ini saya mencari nilai koefisien gamma dari variasi gamma correction. Semakin kecil gamma correction, maka makin besar juga nilainya akan diperkuat dan menjadi lebih terang. Hasil dari foto memiliki sebuah ciri khas yaitu cahaya pada bagian kiri (dilihat dari sudut pandang penglihat) lebih kelihatan dibandingkan di bagian kanan. Hal ini disebabkan oleh karena cahaya belakang pada LCD TFT ini berada di bagian samping kanan. Cahaya belakang LCD sangat terang sehingga menembus tampilan layar yang redup. Dari hasil foto, keluaran layar TFT yang terlalu redup akan menyebabkan cahaya dari luar memantul lewat lapisan plastik dari LCD TFT. Ketika gamma bernilai 60, 180, 190, 250, dari hasil foto terlihat keluaran layar TFT sangat redup sehingga pengaruh pantulan cahaya luar lebih dominan. Titik dimana keluaran layar TFT paling redup dan tidak tampak keluaran layar TFT adalah saat gamma correction 255. Saat itu, keluaran layar TFT tidak tampak. Saat gamma 0 dan gamma 130 telihat jika warna objek lebih jelas namun tampak buram dan tidak fokus.. Pada gambar lainya. Gamma function berbeda seara perlahan. Namun yang paling optimal adalah tampilan gamma 0 dan 130



33

dengan bayangan paling sedikit. Tampilan lain masih memiliki bayangan. Bayangan ini terbentuk karena intensitas cahaya belakang dari LCD kurang merata dan struktur permukaan LCD yang kurang baik. Saya menghipotesa dengan mengatur nilai gamma functionnya, perubahan koefisien gamma tiap komponen warna (Red, Green, & Blue) akan berbeda. Jadi pengguna bisa mengatur warna mana yang akan lebih dominan. Ketika mengukur objek biru, maka bisa kita lihat hasil koefisien gamma dari ketiga komponen ini dengan variasi gamma correcction dalam bentuk grafik. Sumbu X melambangkan nilai gamma correction sedangkan sumbu Y sebagai nilai koefisien gamma.

Gambar 4.4 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma pada Objek Biru Sebelum Diisolasi Pada objek warna biru, cahaya belakang LCD sangat dominan karena berada di bagian kiri. Maka keluaran gambar ini cukup terang. Pada grafik ini, bisa kita lihat jika koefisien gamma warna biru paling kecil menyebabkan penguatan warna biru sangat dominan. Semua nilai koefisien gammanya dibawah 1. Sehingga warna kelurannya cendrung terang. Saat gamma 0 dan gamma 130, koefisien gammanya paling mendekati nilai 1 dibandingkan dengan yang lain. Oleh karena itu, hasil foto pada kedua nilai gamma correction itu cukup jelas. Komponen warna lain Red dan Green, juga sebanding dengan warna biru ketika



34

warna biru turun, maka koefisien merah juga menurun. Begitu juga sebaliknya. Namun ada di beberapa gamma corection, nilai koefisien gamma merah lebih tinggi dibandingkan dengan koefisien gamma hijau. Namun perbedaan tidak telalu mencolok karena itu masih belum bisa disimpulkan jika perubahan koefisien gamma tiap warna dipengaruhi nilai masukan gamma correction. Ketika mengukur objek berwarna merah yang berada di tengah, pengaruh dari efek bayangan cukup besar. Namun pada objek ini, pengaruh antara cahaya dengan bayangan seimbang.

Gambar 4.5 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma pada Objek Merah Sebelum Diisolasi Pada grafik ini bisa dilihat jika koefisien gamma dari warna merah paling tinggi. Berarti warna merah ini tidak telalu diperkuat. Warna biru menjadi lebih terang dan sangat diperkuat disini akibat karena pemantulan cahaya luar dan efek bayangan yang memiliki sifat berwarna biru dominan. Terlihat nilai gamma correction 0 dan 130 memiliki nilai gamma koefisien yang mendekati 1 dan melebihi 1. Hasilnya warna merah cendrung lebih gelap namun tidak berbeda terlalu jauh dengan sumbernya. Hal ini diakibatkan pengaruh bayangan yang tampak pada gamma 0 dan 130, dan besar pemantulan saat itu tidak sangat dominan. Sedangkan pada nilai gamma lain, pemantula cahya luar cukup dominan sehingga hasilnya cukup terang.



35

Pada objek berwarna hijau, yang berada paling jauh dari cahaya belakang LCD, sangat mudah terpengaruh cahaya luar dan lebih gelap. Warna hijaunya sering tidak tampak jelas karena efek bayangan.

Gambar 4.6 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma pada Objek Hijau Sebelum Diisolasi Pada gambar ini, sangat terlihat jika warna biru sangat diperkuat. Namun warna biru ini buka diperkuat oleh IC melainkan karena efek bayangan. Di beberapa nilai gamma correction, warna biru yang tidak dominan pada masukan awal justru keluar sebagai warna yang lebih dominan dibandingkan dengan warna aslinya hijau. Hal ini sangat dihindari pada pengaplikasian di dunia nyata. Pada nilai gamma correction 0 dan 130, warna hijau masuh dominan walaupun perbesaran komponen warna biru masih besar. Hal ini menghasilkan gambar objek berwarna biru masih bisa dilihat walaupun tertutup oleh bayangan. Warna biru diperkuat di ketiga objek tersebut karena lapisan layar TFT berwarna biru. Lapisan itu cendrung memantulkan cahaya biru dari lingkungan menuju ke kamera. Bisa dilihat juga bayangan pada hasil foto tanpa isolasi berwarna biru yang terang. Hasil ini menunjukan perlu 4.3.2 Data sesudah layar monitor diisolasi Pada percobaan kedua, monitor diisolasi dengan menggunakan kertas karton berwarna hitam yang berfungsi untuk menyerap dan mencegah cahaya dari



36

luar dan meminimalisai penyebaran cahaya sehingga lebih fokus menuju kamera. Dengan ini, kita bisa menganalisa hanya keluaran layar tft tanpa ada pengaruh cahaya dari luar. Karton harus mampu mengisolasi layar tft dan webcam dari berbagai arah. Walaupun isolasi yang digunakan tidak terlalu rapi, namun isolasi ini efektif untuk menghilangkan pengaruh cahaya luar.

Gambar 4.7 Foto Alat Pengambilan Data Sesudah Diisolasi Hasil pengambilan gambar untuk gambar dengan parameter default dari Nanoboard NB3000 adalah

Gambar 4.8 Hasil Foto layar TFT Parameter Koreksi Gammanya Default Sesudah Diisolasi



37

Hasil pengukuran nilai RGBnya dan pengolahan inputnya adalah Tabel 5.2 Nilai RGB dan input percobaan sesudah diisolasi

Bi

Me Hi

Xb

Xm

Xh

R

30

82

26

0,118

0,322

0,102

G

145

69

52

0,569

0,271

0,204

B

189

53

43

0,741

0,208

0,169

Bisa dilihat jika pada warna biru, komponen warna B dominan dibandingkan waran lain dan begitu juga sebaliknya. Komponen input ini berbeda dengan komponen saat webcam belum diisolasi karena setelah diisolasi, cahaya yang ditangkap oleh webcam menjadi lebih fokus. dalam faktor ini terdapat faktor eror webcam yang masih besar. Pada hasil foto bisa dilihat jika pada gambar gamma 190 dan 250 memiliki keluaran warna yang redup karena bayangan, jika dibandingkan dengan hasil sebelum diisolasi, hasil pengukuran denga isolasi gamma 60 dan 180 lebih jelas dalam menampilkan objek dibandingkan hasil sebelum diisolasi. Bisa dilihat jika cahaya belakang pada 60 lebih besar dibandikngkan dengan 180. Secara logika, berarti gambar gambar ini memiliki koefisien gamma yang sangat tinggi sehingg grafik fungsi gammanya melengkung jauh ke dalam. Sehingga warna putih lebih dilemahkan sedikit sedangkan masukan yang lebih kecil akan sangat dilemahkan. Pada gamma 250 terlihat bahwa foto sangat redup dan gelap. Gamma 250 seharusnya memiliki nilai koefisien gamma paling besar dibandingkan yang lain. Cahaya putih di samping kiri adalah akibat dari cahaya belakang. Perubahan nilai gamma corection tidak akan mengubah besar nilai cahaya belakang karenaa cahaya belakang tidak dihubungkan ke pin pengontorl LCD TFT melainkan ke sinyal PWM. Pada gamma 0 dan 130 terdapat efek bayangan yang menyebabkan warna merah biru dan hijau lebih gelap. Hal ini terjadi karena nilai koefisien gamma yang tinggi sehingga grafik fungsi gamma sangat melengkung ke bawah. Cahaya masukan yang tidak terlalu terang akan dilemahkan. Sedangakan cahaya dengan masukan yang besar seperti warna putih dilemahkan namun tidak terlalu besar



38

ahirnya warna merah, biru dan hijau menjadi gelap sedangkan warna putih masih bisa terlihat jelas.. Ketika mengukur nilai besar objek biru, pengaruh cahaya belakang sangat kuat. Hali ini menyebabkan keluaran akan bernilai terang. Masukan awal dari objek berwarna biru cukup terang, sedangkan keluarannya tidak seterang masukannya. Sehingga walaupu terlihat jelas, koefisien gamma dari objek berwarna biru kebanyakan akan bernilai lebih dari 1. Hasil pengukuran dalam grafik nilai koefisien gamma terhadap perubahan gamma correction adalah

Gambar 4.9 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma pada Objek Biru Sesudah Diisolasi Pada hasil foto yang untuk warna biru sangat terang karena pengaruh cahaya belakang. Tertutama komponen warna biru, komponen ini sangat terlihat menjadi cerah dan koefisien gammanya mendekati nol. Karena masukannya besar, maka walaupun koefisien gammanya lebih dari 1, namun warna biru masih terlihat cukup jelas. Hasilnya bisa dilihat koefisien gamma saat gamma 0 dan 130 cukup besar. Itu sesuai dengan analisa. Secara analisa seharusnya pada gamma 190 dan 250 memiliki koefisien gamma besar dan lebih dari 1. Dan koefisien gamma 255 memiliki koefisien gamma paling besar. Namun ternyata saat proses pengambilan nilai RGBnya, justru nilainya cukup besar. Hal ini disebabkan karena saat proses pengambilan gambar, cahaya belakang mempengaruhi keterangan dari efek bayangan tadi. Yang menjadi bayangan tadi seharusnya hitam pekat namun tidak. Namun cahaya belakang mampu menembus layar TFT dan terbaca sebagai warna keabuan.



39

Pada pengukuran warna merah yang berada di tengah, pengaruh efek bayangannya cukup besar. Hasil pengukurannya bisa ditampilkan dengan grafik

Gambar 4.10 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma pada Objek Merah Sesudah Diisolasi Bisa dilihat jika komponen warna merah memiliki koefisien gamma paling besar. Pada perubahaan nilai gamma correctionya, warna merah sangat rentan terhadapa efek bayangan. Pada gamma130 terlihat koefisien gammanya paling besar. Hal ini terlihat juga efek bayangannya paling besar saat 130. Namun sebenarnya warna merah sudah redup dan buram pada gamma 190 dan 250 bahkan tidak terlihat pada gamma 255. Namun koefisien gammanya kecil pada saat niai gamma correction 190, 250, dan 255 karena efek cahaya belakang yang menembus layar TFT sehingga seperti terbaca keabuan. Pada pengukuran objek berwarna hijau, di setiap foto, objek warna hijau selalu lebih gelap dibandingkan dengan objek berwarna merah dan biru. Hali ini karena posisinya yang jauh dari cahaya belakang. Diasumsikan jika rata-rata koefisien gammany apling tinggi. Hasil pengukurannya bisa ditampilkan dengan grafik berikut



40

Gambar 4.11 Grafik Nilai Koefisien Gamma Terhadap Nilai Koreksi Gamma pada Objek Hijau Sesudah Diisolasi Dari grafik bisa dilihat jika rata-rata nilai koefisien gamma lebih tinggi dibandingkan dengan yang lain karena lebih gelap dan jauh dari cahaya belakang. Pada gamma130, bisa dilihat jika nilai koefisien gammanya paling tinggi. Hal ini berarti bayangan pada warna hijau cukup besar. Dan isa dilihat pada foto jika bayangan pada hasil foto objek hijau sangat besar. Namun sama seperti analisa sebelumnya nilai koefisien gamma saat gamma 190,250 dan 255 seharusnya sangat besar. Namun dala grafik nilainya mendeketai 0,5 yang berarti lebih dari 1. Hal ini terjadi karena cahaya belakang menemubus layar TFT sehingga menyebabkan warnanya menjadi keabuan.

4.3.3 Analisis Eror Pada hasil pengolahan data ini, kondisi idealnya adalah setiap koefisien gamma RGB pada setiap objek sama. Namun bisa dilihat, semuanya berbeda. Hal ini terjadi karena pengaruh cahaya luar dan cahaya belakang. Karena itu saya menganggap jika nilai terukur merupakan nilai perbesaran dari layar dan nilai eror. Jika ditulis dalam variabel, maka persamannya adalah

Dimana Y adalah nilai keluaran yang terukur, Yo adalah nilai perbesaran yang sesungguhnya dan E adalah eror.



41 Objek

Camera

Hasil foto

Tampilan LCD

Diolah Dengan Pergantian Gamma correction

Eror dari cahaya luar

Camera

Foto yang akan diukur

Gambar 4.12 Proses Pengambilan Data dengan Metode Foto Tampilan Layar Eror disini diakibatkan karena pengaruh cahaya luar dan cahaya belakang. Setiap nilai koreksi gamma dan objek akan memiliki eror yang berbeda. Namun diperkirakan jika pada objek dan nilai koreksi yang sama, kemungkinan erornya akan sama setiap nilai RGB. Eror pada tugas akhir ini tidak bisa diukur dan sulit ditentukan. Sehingga saya memperkirakan dengan variabel. Pada metode ini, prosesnya adalah sebuah objek ditangkap oleh kamera dam dimasukan ke dalam memori. Lalu hasil memori ini diolah oleh pengatur LCD untuk ditampilkan. Proses disinilah

perubahan koreksi gamma akan

memperngaruhi tingkat intensitas keluaran tampilan LCD. Kita belum dapat mengukur nilai RGB pada tahap ini sehingga masih belum bisa mengukur koefisien gamma. Hasil keluaran pengatur layar ini ditampilkan di LCD. Hasilnya yang lebih gelap dan terang bisa dilihat. Lalu tampilan ini ditangkap dengan kamera lagi untuk diukur nilai RGBnya. Karena proses inilah kamera juga ikut



42

menangkap cahaya luar sehingga mempengaruhi nilai RGB yang ditangkap. Pengaruh cahaya ini yang menyebabkan eror. Jika saya menganalisa hasil penghitungan yang dilakukan adalah

Karena hubungan eror dengan X adalah fungsi logaritma. Nilai X adalah nilai RGB pada satu objek dengan nilai koreksi gamma sama. Nilai itu akan berbeda karena intensitas warna.. misalkan warna merah akan nilai Rnya akan besar dibandingkan nilai G dan Bnya. Semakin besar nilai Xnya, maka pertambahannya akan semakin besar. Oleh karena itu, ketika warna biru, koefisien gamma warna biru akan menjadi lebih besar dibandingkan warna lain. Begitu juga ketika warna merah dan warna hijau. Untuk menghilangkan eror ini, saya menyarankan untuk memperbaiki metode yang ada. Metode yang lama adalah dengan memfoto tampilan layar dan mengukur nilai RGBnya. Metode ini memiliki kekurangan menangkap banyak pengaruh cahaya luar. Metode baru yang saya sarankan adalah mengubah tampilan menjadi bentuk file gambar seperti JPEG

Objek

Camera

Hasil foto

Tampilan LCD

Diolah Dengan Pergantian Gamma correction

Foto langsung dikonversi Dari tampilan layar

Format JPEG

Gambar 4.13 Proses Pengambilan Data dengan Metode Baru



43

. Lalu hasil JPEG ini akan diukur nilai RGBNya dan dicari nilai logika pixelnya. Hasil yang didapat akan lebih mendekati hasil hubungan fungsi gamma. Pengaruh cahaya luar dan cahaya belakang tidak akan terpengaruh lagi. Diharapkan warna yang didapat tampak jelas.



BAB V KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan Pada tugas akhir ini, saya telah berhasil membuat sebuah Sistem Video dengan Nanoboard NB3000. Dari pembahasan materi FPGA, Altium Nanoboard, Altium Designer dan koefisien gamma dari layar TFT, maka dapat disimpulkan : 1. Hipotesa dan metode mencari nilai koefisien gamma layar LCD TFT sudah memperlihatkan hasil walaupun belum maksimal. Hal ini disebabkan pengaruh cahaya luar, warna objek yang tidak homogen, dan pengaruh cahaya belakang LCD yang mempengaruhi tingkat kecerahan saat ditangkap kamera. 2. Perubahan koreksi gamma mempengaruhi perubahan nilai koefisien gamma secara keseluruhan. Secara teori, nilai koefisien gamma setiap warna adalah sama. Namun karena faktor luar, nilainya menjadi berbeda 3. Perubahan koreksi gamma LCD TFT tidak linear terhadap perubahan koefisien gamma. 5.2 Saran Metode pengambilan data perlu diperbaiki. Metode mengubah tampilan layar menjadi langsung dalam bentuk gambar untuk mengukur nilai RGB disarankan.

44



DAFTAR REFERENSI

[1] Lee, Weng Fook. (2000). VHDL Coding and Logic Synthesis with SYNOPSYS. San Francisco, Academic Press. [2] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 Audio System. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [3] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 SD Card. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [4] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 USB Hub. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [5] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 SD Card. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [6] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 Ethernet. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [7] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 Power. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [8] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 MIDI Interface. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [9] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 SD RS232 Serial Interface. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [10] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 Video Output. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [11] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 User USB Port. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [12] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 SPI Communication. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [13] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 motherboard resources. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [14] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 LCD TFT. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com 45



46

[15] Howie, James. (2009). NanoBoard 3000 Touch Screen. Diakses 13 Maret 2012. http://wiki.altium.com [16] ILI Technology Corp. (2007). A-Si TFT LCD Single Chip Driver 240RGBx320 Resolution and 262K color datasheet. Taiwan [17] CGSD. (2010). CGSD- Gamma Correction Explained. Diakses 31 Mei 2012. http://www.cgsd.com [18] KNJN. (2009). What http://www.fpga4fun.com

are

FPGAs.

Diakses

18

Maret

2012.

[19] Deepak Kumar Tala. (2012). Verilog. Diakses 20 Maret 2012. http://www.asic-world.com [20] Frank Vahid and Tony Givargis. (2012). Introduction VHDL. Diakses 21 Maret 2012. http://esd.cs.ucr.edu [21] Dr Ian McLoughlin. (1995). Liquid Crystal Display. Diakses 1 Juni 2012. http://www.lintech.org [22] Samsung. (2003) .Overview of the theory and construction of TFT display panels. Diakses 1 Juni 2012. http://wiki.sequoia.co.uk



47

Lampiran 1 : Hasil Data Foto Layar TFT dengan Variasi Gamma sebelum Diisolasi Parameter Default/ koefisien gamma = 1.

Koreksi gamma = 0



48

Koreksi gamma = 10

Koreksi Gamma =20



49

Koreksi Gamma = 30

Koreksi Gamma = 40



50

Koreksi Gamma = 50

Koreksi Gamma = 60



51

Koreksi Gamma = 70

Koreksi Gamma = 80



52

Koreksi Gamma = 90

Koreksi Gamma = 100



53

Koreksi Gamma = 110

Koreksi Gamma = 120



54

Koreksi Gamma = 130

Koreksi Gamma = 140



55

Koreksi Gamma = 150

Koreksi gamma = 160



56

Koreksi Gamma = 170

Koreksi Gamma = 180



57

Koreksi Gamma = 190

Koreksi Gamma = 200



58

Koreksi Gamma = 210

Koreksi Gamma = 220



59

Koreksi Gamma = 230

Koreksi Gamma = 240



60

Koreksi Gamma = 250

Koreksi Gamma = 255



61

Lampiran 2 Hasil Data Foto Layar TFT dengan Variasi Gamma sesudah Diisolasi Parameter Default

Koreksi Gamma 0



62

Koreksi Gamma 10

Koreksi Gamma 20



63

Koreksi Gamma 30

Koreksi Gamma 40



64

Koreksi Gamma 50

Koreksi Gamma 60



65

Koreksi Gamma 70

Koreksi Gamma 80



66

Koreksi Gamma 90

Koreksi Gamma 100



67

Koreksi Gamma 110

Koreksi Gamma 120



68

Koreksi Gamma 130

Koreksi Gamma 140



69

Koreksi Gamma 150

Koreksi Gamma 160



70

Koreksi Gamma 170

Koreksi Gamma 180



71

Koreksi Gamma 190

Koreksi Gamma 200



72

Koreksi Gamma 210

Koreksi Gamma 220



73

Koreksi Gamma 230

Koreksi Gamma 240



74

Koreksi Gamma 250

Koreksi Gamma 255



75

LAMPIRAN 3 : Pengolahan Data Sebelum Diisolasi Parameter Default Biru Merah Hijau XB XM XH R 49 81 58 0,192 0,318 0,227 G 67 46 70 0,263 0,180 0,275 B 79 50 56 0,310 0,196 0,220 0 Bi Me Hi YB YM R 62 58 54 0,243 0,227 G 77 82 71 0,302 0,322 B 100 110 89 0,392 0,431

YH 0,212 0,278 0,349

tb 0,857 0,897 0,799

tm 1,292 0,662 0,516

th 1,047 0,990 0,695

1 Bi Me Hi YB R 125 111 105 0,49 G 153 117 112 0,6 B 175 141 140 0,686

YM 0,435 0,459 0,553

YH 0,412 0,439 0,549

tb 0,432 0,382 0,321

tm 0,725 0,455 0,364

th 0,599 0,636 0,396

20 Bi Me Hi YB YM R 129 113 100 0,506 0,443 G 153 126 110 0,6 0,494 B 187 158 145 0,733 0,62

YH 0,392 0,431 0,569

tb tm th 0,413 0,71 0,632 0,382 0,412 0,65 0,265 0,294 0,372

30 Bi Me Hi YB R 167 137 118 0,655 G 199 159 128 0,78 B 240 198 163 0,941

YM 0,537 0,624 0,776

YH 0,463 0,502 0,639

tb 0,257 0,186 0,052

tm th 0,542 0,52 0,276 0,533 0,155 0,295

40 Bi Me Hi YB R 147 118 118 0,576 G 170 129 120 0,667 B 204 157 145 0,8

YM 0,463 0,506 0,616

YH tb 0,463 0,334 0,471 0,303 0,569 0,19

tm th 0,672 0,52 0,398 0,583 0,298 0,372

50 Bi Me Hi R 142 127 116 G 173 144 121 B 219 174 153

YM YH tb 0,498 0,455 0,355 0,565 0,475 0,29 0,682 0,6 0,13

YB 0,557 0,678 0,859

tm 0,608 0,334 0,235

th 0,532 0,577 0,337



76

60 Bi Me Hi YB YM R 194 136 93 0,761 0,533 G 221 160 105 0,867 0,627 B 242 196 145 0,949 0,769

YH 0,365 0,412 0,569

tb 0,166 0,107 0,045

tm 0,548 0,272 0,162

th 0,681 0,686 0,372

70 Bi Me Hi YB R 115 101 89 0,451 G 125 109 98 0,49 B 135 128 129 0,529

YM 0,396 0,427 0,502

YH 0,349 0,384 0,506

tb 0,483 0,533 0,543

tm th 0,808 0,711 0,496 0,74 0,423 0,45

80 Bi Me Hi YB R 115 106 96 0,451 G 125 115 102 0,49 B 161 146 128 0,631

YM YH 0,416 0,376 0,451 0,4 0,573 0,502

tb 0,483 0,533 0,392

tm th 0,765 0,66 0,465 0,709 0,342 0,455

90 Bi Me Hi YB YM R 153 127 85 0,6 0,498 G 182 144 98 0,714 0,565 B 226 174 140 0,886 0,682

YH tb 0,333 0,31 0,384 0,252 0,549 0,103

tm th 0,608 0,742 0,334 0,74 0,235 0,396

100 Bi Me Hi YB R 108 112 108 0,424 G 125 116 108 0,49 B 169 145 132 0,663

YM 0,439 0,455 0,569

YH 0,424 0,424 0,518

tb tm th 0,521 0,717 0,58 0,533 0,46 0,665 0,351 0,346 0,434

110 Bi Me Hi YB YM R 136 139 108 0,533 0,545 G 176 148 123 0,69 0,58 B 225 181 152 0,882 0,71

YH 0,424 0,482 0,596

tb tm th 0,381 0,529 0,58 0,277 0,318 0,564 0,107 0,21 0,341

120 Bi Me Hi R 182 148 117 G 208 163 120 B 241 204 161

YB YM 0,714 0,58 0,816 0,639 0,945 0,8

YH 0,459 0,471 0,631

tb 0,204 0,152 0,048

tm 0,474 0,261 0,137

th 0,526 0,583 0,303

130 Bi Me Hi YB YM R 81 76 72 0,318 0,298 G 96 88 83 0,376 0,345 B 117 112 101 0,459 0,439

YH 0,282 0,325 0,396

tb 0,695 0,731 0,665

tm 1,056 0,621 0,505

th 0,854 0,868 0,611



77

140 Bi Me Hi R 98 111 101 G 119 112 107 B 174 140 129

XB 0,384 0,467 0,682

XM XH tb tm th 0,435 0,396 0,58 0,725 0,625 0,439 0,42 0,57 0,48 0,672 0,549 0,506 0,326 0,368 0,45

150 Bi Me Hi R 124 127 109 G 157 131 113 B 210 168 140

YB 0,486 0,616 0,824

YM 0,498 0,514 0,659

YH 0,427 0,443 0,549

tb 0,437 0,363 0,166

tm th 0,608 0,574 0,389 0,63 0,256 0,396

160 Bi Me Hi YB YM R 125 102 95 0,49 0,4 G 131 107 104 0,514 0,42 B 147 139 133 0,576 0,545

YH tb 0,373 0,432 0,408 0,498 0,522 0,47

tm 0,799 0,507 0,372

th 0,667 0,694 0,429

170 Bi Me Hi R 126 119 110 G 152 127 115 B 189 163 145

YB 0,494 0,596 0,741

YM 0,467 0,498 0,639

YH 0,431 0,451 0,569

tb 0,427 0,387 0,256

tm 0,665 0,407 0,275

th 0,568 0,616 0,372

180 Bi Me Hi YB R 139 133 103 0,545 G 166 146 108 0,651 B 209 178 140 0,82

YM 0,522 0,573 0,698

YH tb 0,404 0,368 0,424 0,321 0,549 0,17

tm 0,568 0,326 0,221

th 0,612 0,665 0,396

190 Bi Me Hi R 163 149 111 G 190 166 112 B 233 210 156

YM 0,584 0,651 0,824

YH tb 0,435 0,271 0,439 0,22 0,612 0,077

tm 0,469 0,251 0,119

th 0,562 0,636 0,324

200 Bi Me Hi YB YM R 99 94 91 0,388 0,369 G 107 97 95 0,42 0,38 B 153 130 124 0,6 0,51

YH tb tm 0,357 0,574 0,87 0,373 0,65 0,564 0,486 0,436 0,414

th 0,696 0,764 0,476

210 Bi Me Hi YB R 102 115 109 0,4 G 119 115 111 0,467 B 163 149 136 0,639

YH tb tm 0,427 0,556 0,694 0,435 0,57 0,465 0,533 0,382 0,33

th 0,574 0,643 0,415

YB 0,639 0,745 0,914

YM 0,451 0,451 0,584



78

220 Bi Me Hi R 149 147 104 G 183 152 109 B 221 190 147

YB 0,584 0,718 0,867

YM 0,576 0,596 0,745

230 Bi Me Hi R 105 111 105 G 123 111 102 B 163 145 131

YB 0,412 0,482 0,639

240 Bi Me Hi R 136 132 116 G 155 141 112 B 198 170 149

tb tm 0,326 0,48 0,248 0,302 0,122 0,181

th 0,606 0,657 0,363

YM YH 0,435 0,412 0,435 0,4 0,569 0,514

tb 0,538 0,545 0,382

tm 0,725 0,486 0,346

th 0,599 0,709 0,439

YB 0,533 0,608 0,776

YM 0,518 0,553 0,667

YH 0,455 0,439 0,584

tb 0,381 0,372 0,216

tm 0,574 0,346 0,249

th 0,532 0,636 0,354

250 Bi Me Hi YB R 146 143 114 0,573 G 178 157 120 0,698 B 227 196 152 0,89

YM 0,561 0,616 0,769

YH 0,447 0,471 0,596

tb 0,338 0,269 0,099

tm 0,504 0,283 0,162

th 0,544 0,583 0,341

255 Bi Me Hi R 152 141 104 G 180 156 108 B 228 195 145

YM 0,553 0,612 0,765

YH 0,408 0,424 0,569

tb 0,314 0,261 0,096

tm 0,517 0,287 0,165

th 0,606 0,665 0,372

YB 0,596 0,706 0,894

YH 0,408 0,427 0,576



79

Pengolahan Data Sesudah Diisolasi

LAMPIRAN4: Parameter Default Bi Me Hi R 30 82 26 G 145 69 52 B 189 53 43

Xb 0,118 0,569 0,741

Xm 0,322 0,271 0,208

Xh 0,102 0,204 0,169

0 Bi Me Hi R 52 48 34 G 64 39 31 B 88 60 48

Yb 0,204 0,251 0,345

Ym 0,188 0,153 0,235

Yh 0,133 0,122 0,188

tb 0,743 2,449 3,552

tm th 1,472 0,883 1,436 1,325 0,921 0,938

10 Bi Me Hi R 90 80 44 G 120 57 39 B 172 75 61

Yb 0,353 0,471 0,675

Ym 0,314 0,224 0,294

Yh 0,173 0,153 0,239

tb 0,487 1,335 1,315

tm th 1,022 0,770 1,146 1,181 0,779 0,804

20 R G B

Bi Me Hi 133 104 51 177 94 46 216 119 68

Yb 0,522 0,694 0,847

Ym 0,408 0,369 0,467

Yh 0,200 0,180 0,267

tb 0,304 0,647 0,554

tm th 0,791 0,705 0,763 1,077 0,485 0,743

30 R G B

Bi 200 244 253

Me Hi 155 73 179 83 205 108

Yb 0,784 0,957 0,992

Ym 0,608 0,702 0,804

Yh 0,286 0,325 0,424

tb 0,114 0,078 0,026

tm th 0,439 0,548 0,271 0,706 0,139 0,483

40 Bi Me Hi R 79 77 43 G 115 51 36 B 163 78 54

Yb 0,310 0,451 0,639

Ym 0,302 0,200 0,306

Yh 0,169 0,141 0,212

tb 0,548 1,411 1,494

tm th 1,055 0,780 1,231 1,231 0,754 0,872

50 R G B

Yb 0,506 0,718 0,851

Ym 0,369 0,337 0,420

Yh 0,137 0,165 0,239

tb 0,318 0,588 0,539

tm th 0,880 0,870 0,832 1,134 0,553 0,804

Bi Me Hi 129 94 35 183 86 42 217 107 61



80

60 R G B

Bi 202 247 252

Me Hi 144 65 164 73 199 110

Yb 0,792 0,969 0,988

Ym 0,565 0,643 0,780

Yh 0,255 0,286 0,431

tb 0,109 0,056 0,040

tm th 0,504 0,599 0,338 0,787 0,158 0,472

70 Bi Me Hi R 63 55 29 G 88 45 39 B 129 69 51

Yb 0,247 0,345 0,506

Ym 0,216 0,176 0,271

Yh 0,114 0,153 0,200

tb 0,653 1,885 2,275

tm th 1,352 0,952 1,327 1,181 0,832 0,904

80 Bi Me Hi R 93 79 44 G 140 71 46 B 170 94 59

Yb 0,365 0,549 0,667

Ym 0,310 0,278 0,369

Yh 0,173 0,180 0,231

tb 0,471 1,062 1,354

tm th 1,033 0,770 0,978 1,077 0,635 0,822

90 R G B

Me Hi 140 65 140 73 115 84

Yb 0,729 0,902 0,945

Ym 0,549 0,549 0,451

Yh 0,255 0,286 0,329

tb 0,147 0,183 0,189

tm th 0,529 0,599 0,459 0,787 0,507 0,624

100 Bi Me Hi R 79 76 58 G 105 62 48 B 142 79 75

Yb 0,310 0,412 0,557

Ym 0,298 0,243 0,310

Yh 0,227 0,188 0,294

tb 0,548 1,572 1,955

tm th 1,067 0,649 1,082 1,050 0,746 0,687

110 R G B

Bi Me Hi 125 111 69 181 91 57 214 103 69

Yb 0,490 0,710 0,839

Ym 0,435 0,357 0,404

Yh 0,271 0,224 0,271

tb 0,333 0,607 0,585

tm th 0,733 0,573 0,788 0,942 0,577 0,734

120 R G B

Bi Me Hi 125 111 69 181 91 57 214 103 69

Yb 0,490 0,710 0,839

Ym 0,435 0,357 0,404

Yh 0,271 0,224 0,271

tb 0,333 0,607 0,585

tm th 0,733 0,573 0,788 0,942 0,577 0,734

130 Bi Me Hi Yb Ym R 18 13 2 0,071 0,051 G 35 11 1 0,137 0,043 B 61 22 8 0,239 0,086

Yh 0,008 0,004 0,031

tb 1,239 3,518 4,776

tm th 2,623 2,123 2,405 3,485 1,560 1,945

Bi 186 230 241



81

140 Bi Me Hi R 99 87 49 G 137 69 54 B 173 91 74

Yb 0,388 0,537 0,678

Ym 0,341 0,271 0,357

Yh 0,192 0,212 0,290

tb 0,442 1,101 1,295

tm th 0,948 0,722 1,000 0,976 0,656 0,695

150 R G B

Me Hi 123 69 121 69 142 93

Yb 0,596 0,765 0,839

Ym 0,482 0,475 0,557

Yh 0,271 0,271 0,365

tb 0,242 0,475 0,585

tm th 0,643 0,573 0,570 0,822 0,373 0,567

160 Bi Me Hi R 87 70 55 G 84 60 43 B 115 85 65

Yb 0,341 0,329 0,451

Ym 0,275 0,235 0,333

Yh 0,216 0,169 0,255

tb 0,502 1,967 2,659

tm th 1,139 0,672 1,107 1,120 0,699 0,768

170 R G B

Bi Me Hi 124 103 84 143 84 64 176 112 99

Yb 0,486 0,561 0,690

Ym 0,404 0,329 0,439

Yh 0,329 0,251 0,388

tb 0,337 1,025 1,238

tm th 0,799 0,486 0,850 0,869 0,524 0,532

180 R G B

Bi Me Hi 134 89 71 145 80 58 175 107 86

Yb 0,525 0,569 0,686

Ym 0,349 0,314 0,420

Yh 0,278 0,227 0,337

tb 0,301 1,000 1,257

tm th 0,928 0,560 0,887 0,931 0,553 0,611

190 R G B

Bi Me Hi 152 104 74 169 98 56 187 112 78

Yb 0,596 0,663 0,733

Ym 0,408 0,384 0,439

Yh 0,290 0,220 0,306

tb 0,242 0,729 1,036

tm th 0,791 0,542 0,732 0,953 0,524 0,665

200 Bi Me Hi R 66 49 23 G 89 34 19 B 133 57 34

Yb 0,259 0,349 0,522

Ym 0,192 0,133 0,224

Yh 0,090 0,075 0,133

tb 0,632 1,865 2,173

tm th 1,454 1,054 1,541 1,633 0,954 1,132

210 R G B

Yb 0,529 0,667 0,784

Ym 0,420 0,412 0,494

Yh 0,263 0,294 0,376

tb 0,297 0,718 0,811

tm th 0,765 0,585 0,679 0,770 0,449 0,549

Bi 152 195 214

Bi 135 170 200

Me Hi 107 67 105 75 126 96



82

220 R G B

Bi 179 208 222

Me Hi 127 74 140 75 156 105

Yb 0,702 0,816 0,871

Ym 0,498 0,549 0,612

Yh 0,290 0,294 0,412

tb 0,165 0,361 0,463

tm th 0,614 0,542 0,459 0,770 0,313 0,498

230 R G B

Bi Me Hi 132 113 92 135 92 87 168 112 84

Yb 0,518 0,529 0,659

Ym 0,443 0,361 0,439

Yh 0,361 0,341 0,329

tb 0,308 1,127 1,393

tm th 0,717 0,447 0,780 0,676 0,524 0,624

240 R G B

Bi Me Hi 132 89 67 133 76 55 154 102 59

Yb 0,518 0,522 0,604

Ym 0,349 0,298 0,400

Yh 0,263 0,216 0,231

tb 0,308 1,153 1,684

tm th 0,928 0,585 0,926 0,965 0,583 0,822

250 R G B

Bi Me Hi 147 106 71 161 93 58 170 100 67

Yb 0,576 0,631 0,667

Ym 0,416 0,365 0,392

Yh 0,278 0,227 0,263

tb 0,257 0,815 1,354

tm th 0,774 0,560 0,772 0,931 0,596 0,751

255 R G B

Bi Me Hi 158 103 76 175 96 64 182 103 74

Yb 0,620 0,686 0,714

Ym 0,404 0,376 0,404

Yh 0,298 0,251 0,290

tb 0,224 0,667 1,126

tm th 0,799 0,530 0,747 0,869 0,577 0,695



ESIA ANALISA SKRIPSI DEPOK. Sistem video..., Wahyu Koncoro Adhi, FT UI, 2012

Recommend Documents