BAB 2: Band dan Komposit Warna: Melihat Hutan dengan Mata Satelit

#Studi kasus: "Mana yang bukaan lahan?"

Kepala Seksi ingin tahu apakah ada bukaan lahan baru di KPH Contoh. Analis Muda punya empat band terpisah: biru, hijau, merah, dan inframerah dekat. Satu per satu band itu hanya tampak abu-abu dan sulit dibaca. Setelah band digabung menjadi gambar berwarna, bukaan lahan tampak jelas. Bab ini mengajarkan cara menggabungnya.

#Konsep: komposit warna dalam tiga kalimat

Layar komputer membuat warna dari tiga lampu kecil: merah, hijau, dan biru, seperti tiga senter berwarna yang disorotkan ke satu dinding. Komposit warna berarti memilih tiga band, lalu menyalurkan masing-masing ke satu lampu itu. Pilihan band yang berbeda menghasilkan gambar yang berbeda, dan itu tidak selalu mirip warna aslinya.

Istilah baru bab ini:

• Komposit warna (RGB): gambar berwarna dari tiga band yang disalurkan ke merah, hijau, dan biru.
• Raster multiband: satu berkas dengan beberapa band, hasil penumpukan (stack).
• Warna asli: komposit dengan band merah ke lampu merah, hijau ke hijau, biru ke biru.
• Warna palsu: komposit yang memakai band lain, misalnya inframerah dekat ke lampu merah.
• Peregangan kontras (stretch): mengatur rentang angka mana yang ditampilkan dari gelap sampai terang.

#Warna asli dan warna palsu

Tumbuhan sehat menyerap cahaya merah dan memantulkan banyak inframerah dekat. Mata manusia tidak bisa melihat inframerah dekat, tetapi sensor bisa. Pada warna palsu, band inframerah dekat dikirim ke lampu merah. Akibatnya, tumbuhan sehat tampak merah terang, lahan terbuka tampak krem atau cokelat, dan air tampak gelap. Warnanya "palsu", tetapi informasinya lebih tajam.

Pada gambar di atas, bukaan lahan bulat di utara dan bukaan persegi di barat daya tampak jelas di kedua komposit. Sungai tampak biru gelap pada warna asli dan hitam pada warna palsu. Hutan hijau tua pada warna asli menjadi merah terang pada warna palsu.

#Peregangan kontras

Nilai band merah berkisar 227 sampai 2.061, tetapi sebagian besar piksel berada di rentang yang sempit. Bila layar menampilkan seluruh rentang 227 sampai 2.061, gambar tampak pucat. Peregangan memotong sedikit ujung terendah dan tertinggi, lalu meregangkan sisanya menjadi gelap sampai terang.

Peregangan hanya mengubah tampilan. Angka di dalam raster tetap sama.

import processing
from qgis.core import QgsRasterLayer

DATA = r"D:/data/paket-b3"
OUT = r"C:/kerja_b3"          # folder hasil; buat dulu bila belum ada

# Band 1 = biru (B02), 2 = hijau (B03), 3 = merah (B04), 4 = inframerah dekat (B08)
urut = [DATA + "/Citra_B02.tif", DATA + "/Citra_B03.tif", DATA + "/Citra_B04.tif", DATA + "/Citra_B08.tif"]
hasil = processing.run("gdal:merge", {
    "INPUT": urut,
    "SEPARATE": True,        # satu berkas = satu band
    "DATA_TYPE": 2,          # 2 = UInt16, sama dengan data asal
    "OUTPUT": OUT + "/Citra_4band.tif"})
stack = QgsRasterLayer(hasil["OUTPUT"], "Citra_4band")
print("Jumlah band:", stack.bandCount(), "| tipe:", stack.dataProvider().dataType(1).name)

#Cek paham

1. Mengapa komposit warna palsu memakai band inframerah dekat di lampu merah?
2. Apa yang terjadi bila Anda lupa mencentang "Place each input file into a separate band"?
3. Apakah peregangan kontras mengubah angka di dalam raster?

Jawaban:

1. Tumbuhan sehat memantulkan banyak inframerah dekat. Bila band itu disalurkan ke lampu merah, vegetasi tampak merah terang sehingga mudah dibedakan dari lahan terbuka dan air.
2. QGIS menempelkan keempat citra bersebelahan dalam satu band. Hasilnya bukan raster empat band.
3. Tidak. Peregangan hanya mengubah tampilan. Angka tetap.

#Kesalahan umum

• Urutan band terbalik. Bila band 1 dan 3 tertukar, warna asli tampak janggal dan sulit ditafsirkan. Cek urutan masukan, lalu ulangi penumpukan.
• Mengira warna palsu salah. Warna palsu memang tidak sama dengan foto biasa. Lihat resepnya dulu, baru tafsirkan warnanya.
• Menganggap gambar pucat berarti data jelek. Sering hanya peregangannya belum diatur. Coba mode Cumulative count cut.
• Memakai band berbeda ukuran piksel. Band yang ukuran pikselnya tidak sama perlu disamakan dulu. Keempat band di paket ini sudah sama.

#Ringkasan dan latihan

Ringkasan: Komposit warna menyalurkan tiga band ke merah, hijau, dan biru. Warna asli memakai 3-2-1. Warna palsu memakai 4-3-2 dan membuat vegetasi tampak merah. Peregangan hanya mengubah tampilan.

Latihan:

1. Buat komposit warna asli dan warna palsu dari Citra_4band. Temukan bukaan lahan di Alpha (persegi kecil) dan Gamma (bulat).
2. Buat komposit 4-3-2 lalu ganti ke 3-4-2. Apa yang berubah? Jawaban: vegetasi tidak lagi merah terang, tetapi hijau terang, karena band inframerah dekat kini masuk ke lampu hijau. Itu menunjukkan pentingnya urutan band.

#Tabel perbandingan: komposit warna