Kontras Citra

Kontras suatu citra adalah distribusi pixels terang dan gelap. Citra gray scale dengan kontras rendah maka akan terlihat terlalu gelap, terlalu terang, atau terlalu abu-abu. Histogram citra dengan kontras rendah, semua pixels akan terkonsentrasi pada sisi kiri, sisi kanan, atau di tengah (Gambar 2.17(c)). Semua pixels akan terkelompok secara rapat pada suatu sisi tertentu, dan menggunakan sebagian kecil dari semua kemungkinan nilai pixel.

Citra dengan kontras tinggi memiliki daerah gelap dan terang yang luas. Histogram citra dengan kontras tinggi memiliki dua puncak besar. Satu puncak terkonsentrasi pada sisi kiri, dan yang satunya terkonsentrasi pada sisi kanan histogram.

Citra dengan kontras yang bagus menampilkan rentangan nilai pixel yang lebar. Histogramnya relatif menunjukkan distribusi nilai pixel yang seragam, tidak memiliki puncak utama atau tidak memiliki lembah.

Perenggangan Kontras

Perenggangan kontras adalah teknik yang sangat berguna untuk memperbaiki kontras citra terutama citra yang memiliki kontras rendah. Teknik ini bekerja dengan baik pada citra yang memiliki distribusi Gaussian atau mendekati distribusi Gaussian.

Formula Perenggangan Kontras

Pada perenggangan kontras, setiap pixel pada citra U ditransformasi dengan menggunakan fungsi berikut:

dengan o(i,j) dan u(i,j) berturut-turut pixel sesudah dan sebelum ditransformasi pada koordinat (i,j), c dan d berturut-turut menyatakan nilai maksimum dan minimum dari pixel pada citra masukan, dan L menyatakan nilai gray scale maksimum. Bila nilai pixel lebih kecil dari 0 maka akan dijadikan 0, dan bila lebih besar dari (L-1) maka akan dijadikan (L-1).

Gambar di atas menunjukkan contoh perenggangan kontras. Citra masukkan memiliki kontras rendah, terlalu abu-abu (histogram terpusat di tengah), kemudian direnggangkan dengan nilai c = 79, dan d = 136, sehingga citra keluaran lebih jelas (histogram lebih menyebar).

Permasalahan yang muncul dengan menggunakan formula di atas adalah  bila nilai maksimum (d) pixel terlalu tinggi, dan nilai minimum (c) pixel terlalu rendah, akan tetapi kehadiran pixel dengan nilai maksimum atau nilai minimum sangat sedikit (atau mungkin hanya 1) maka penskalaan yaitu pembagi (d – c) pada formula di atas menjadi kurang representatif. Untuk menyelesaikan permasalahan ini dapat dilakukan dengan memilih nilai c dan d berdasarkan persentase tertentu, misalnya c diberi nilai dengan nilai pixel dimana terdapat sekitar p% pixel lebih kecil dari c, demikian juga untuk nilai d diberi nilai pixel dimana terdapat sekitar q% pixel lebih besar dari d. Sudah tentu nilai p dapat sama atau berbeda dengan q. Nilai p dan q dapat ditentukan dengan membuat histogram citra masukan, dan  berdasarkan sebaran nilai pixel pada histogram, nilai p dan q yang representatif dapat dipilih.

dengan plow dan phigh berturut-turut menyatakan nilai pixel yang berkaitan dengan nilai p% dan q%.