Warna terindeks

Dalam ilmu komputer, warna terindeks adalah cara untuk mengelola warna dalam citra digital yang berjumlah terbatas. Cara ini bertujuan untuk menghemat memori dan penyimpanan berkas dalam komputer sehingga mempercepat penyegaran tampilan dan pengiriman berkas. Cara ini juga termasuk dalam kompresi kuantisasi vektor.

Ketika citra dikodekan dengan cara ini, informasi warna piksel tidak disimpan secara langsung, tetapi disimpan dalam tabel terpisah yang disebut tabel pencarian warna (CLUT) atau palet dan terdiri dari daftar warna yang dipakai. Jadi, tiap piksel hanya menyimpan indeks atau nomor urut warna pada paletnya. Karenanya, cara ini juga disebut warna semu^[1] atau warna taklangsung.^[2]

Sejarah

Tampilan grafis awal memakai sistem warna terindeks 8 bit dengan penyangga bingkai dan tabel pencarian warna. Penyangga bingkai yang dipakai dalam sistem Kajiya dkk. (1975) adalah penyangga akses acak.^[3]

Beberapa sistem sebelumnya menggunakan kedalaman warna 3 bit, tetapi biasanya mengatur tiap bit untuk tiap komponen merah, hijau, dan biru alih-alih menjadikannya indeks warna pada palet.

Ukuran palet

Palet yang dipakai memiliki ukuran terbatas, biasanya 4, 16, atau 256 warna. Batasan ini sering dipengaruhi oleh kemampuan kartu grafis sehingga tampak bahwa batasannya dalam perpangkatan dua.

Untuk ukuran 256 warna (8 bit), tiap piksel dapat disimpan dalam satu bita (8 bit). Untuk ukuran 16 warna (4 bit), tiap piksel dapat disimpan dalam setengah bita sehingga satu bita dapat menyimpan dua piksel. Untuk ukuran 4 warna (2 bit), satu bita dapat menyimpan empat piksel. Untuk ukuran 2 warna (1 bit), tiap piksel disimpan dalam satu bit dan biasanya tidak lagi memakai palet warna. Ukuran ini disebut juga citra biner.

Palet berukuran di atas 256 warna sangat jarang. Batasan praktisnya sekitar 12 bit per piksel (4.096 warna). Jika sebuah citra terdiri dari beberapa warna yang mirip, dibutuhkan pemilihan warna yang terbatas untuk memperkirakan citra dengan kuantisasi warna. Palet yang dibuat sering tidak cukup untuk menggambarkan citra dengan baik. Bentuk-bentuk yang sulit dibuat, misalnya gradasi, akan tampak kotak-kotak atau menjadi pita (pemitaan warna). Pada kasus-kasus tersebut, biasa dipakai pembauran galat yang mencampurkan warna-warna yang ada pada palet untuk menghasilkan citra yang tampak mirip asalnya oleh penglihatan manusia.

Berikut contoh citra 256 warna dan paletnya.

Warna dan palet

Penataan bit piksel

Keuntungan

Warna terindeks menghemat banyak memori dan waktu pengiriman. Untuk true color, tiap piksel membutuhkan 24 bit. Citra VGA 640×480 true color tanpa kompresi membutuhkan 640×480×3 = 921.600 bita (900 KiB). Dengan membatasinya dalam 256 warna, tiap piksel hanya membutuhkan 1 bita sehingga citra ini hanya membutuhkan 640×480×1 = 307.200 bita (300 KiB atau sepertiga ukuran asalnya) ditambah 256×3 = 768 bita untuk menyimpan palet warna (dalam RGB). Ukuran palet yang lebih kecil (16 warna atau 4 warna) dapat memperkecil ukurannya (seperenam atau seperdua belas ukuran asalnya) tentunya dengan pengurangan akurasi citra.

Kerugian

Kerugian utama warna terindeks adalah jumlah warna yang bisa dipakai dalam satu citra. Ukuran palet 4 atau 16 warna dapat dipakai untuk gambar kecil (ikon) atau grafis sederhana. Namun, untuk mengolah citra fotografi, ukuran palet itu sangat sulit dipakai. Beberapa teknik, seperti kuantisasi warna, anti-aliasing, dan pembauran galat, dilakukan untuk membuat citra 256 warna terindeks mirip dengan asalnya.

4 warna	16 warna	256 warna	True color

Citra berwarna terindeks sangat bergantung pada palet warnanya. Data citra mentah dan paletnya saling berkaitan sehingga palet yang sama belum tentu dapat dipakai oleh citra yang berbeda, kecuali menggunakan palet warna tetap yang cukup terkenal (misalnya CGA). Bila palet warnanya hilang, hampir tidak mungkin untuk mengembalikannya. Berikut contoh citra berwarna terindeks (foto burung sebelumnya) yang ditampilkan dengan palet warna yang tidak sesuai.

Berikut adalah mosaik empat gambar berwarna terindeks yang berbeda dan digambar dengan palet master RGB tingkat 6-8-5 ditambah 16 derajat keabuan. Perhatikan batasan warna yang dipakai tiap gambar dan jumlah warna pada palet yang tidak terpakai.

Banyak perangkat tampilan yang tidak mendukung kedalaman warna 24 bit untuk palet RGB penuh. VGA untuk IBM PC (atau yang kompatibel), misalnya, hanya memberikan palet RGB 18 bit (262.144 warna) untuk mode 16 dan 256 warna terindeks.

Format berkas gambar yang mendukung warna terindeks

Lihat juga

Referensi

^ Charles A. Poynton (2003). Digital Video and HDTV: Algorithms and Interfaces. Morgan Kaufmann. ISBN 1-5586-0792-7.
^ Prof. R. Eckert (Februari 2001). "Lecture #5". Computer Graphics (PDF). New York: Binghamton University.
^ James Kajiya; Ivan Sutherland; Edward Cheadle (1975). "A Random-Access Video Frame Buffer". IEEE Conference on Computer Graphics, Pattern Recognition and Data Structures: 1–6.

Daftar pustaka

Julio Sanchez dan Maria P. Canton (2003). The PC Graphics Handbook. CRC Press. ISBN 0-8493-1678-2.

[1] Charles A. Poynton (2003). Digital Video and HDTV: Algorithms and Interfaces. Morgan Kaufmann. ISBN 1-5586-0792-7.

[2] Prof. R. Eckert (Februari 2001). "Lecture #5". Computer Graphics (PDF). New York: Binghamton University.

[3] James Kajiya; Ivan Sutherland; Edward Cheadle (1975). "A Random-Access Video Frame Buffer". IEEE Conference on Computer Graphics, Pattern Recognition and Data Structures: 1–6.

[1]

[2]

[3]