SNTI 2008 Polarisasi dari hamburan cahaya di Langit.pdf

PERKEMBANGAN RISET APLIKASI POLARISASI CITRA DARI HAMBURAN CAHAYA DILANGIT BIRU SEBAGAI KOMPAS PENUNJUK ARAH ALTERNATIFMohammad Iqbal 1 , Olivier Morel 2 , Fabrice Mariedeau 21 Universitas Gunadarma, Fakultas Ilmu Komputer, Jl. Margonda Raya 100, Depok, Indonesia, e-mail:mohiqbal@staff.gunadarma.ac.id2Université de Bourgogne, IUT Le Creusot, Laboratoire Le2i - UMR CNRS 5158, Perancis, {Maître deconferences, proffesor} email : {o.morel, fabrice.meriaudeau}@u-bourgogne.frAbstractPolarisasi cahaya di alam merupakan salah satu fenomena optik yang selalu terjadi setiap hari. pada dasarnyacahaya matahari tidak terpolarisasi (unpolarized) dan akan terpolarisasi saat mengalami pantulan (reflecting)akibat bersinggungan dengan permukaan dielectrik (seperti pada permukaan air atau permukaan yangmengkilap lainnya) atau mengalami proses hamburan (scattering) yang diakibatkan oleh partikel di udaramaupun ketika diserap oleh air. Fenomena polarisasi yang diakibatkan oleh hamburan dapat diobservasi padalangit biru. Ketika cahaya matahari bersinggungan dengan molekul atmosfir, cahaya ini menjadi cahaya yangterpolarisasi parsial linier (partially Linearly polarized) yang mengandung berbagai macam pola kompleksyang sering disebut dengan e-vector. Pola ini simetris dengan garis zenit dan posisi matahari, sehingga dapatdigunakan sebagai referensi arah untuk navigasi. Paper ini merupakan studi pustaka riset yang terkait denganmekanisme pengambilan informasi polarisasi pada langit biru untuk dipergunakan sebagai referensi arah(kompas cahaya). Pembahasannya meliputi deskripsi alat pemindai pola polarisasi di langit, skenariopemindaian dan metode analisis pola polarisasi menggunakan model rayleight. Kemudian, klasifikasi prosesdemi proses pemanfaatan cahaya terpolarisasi disusun berdasarkan pola yang terbentuk pada beberapa risetagar dapat dijadikan pedoman riset selanjutnya.Daftar Pustaka (1988- 2006)Kata kunci : Polarisasi, hamburan cahaya, kompas matahari, teori rayleight1. PENDAHULUANPolarisasi cahaya yang disebabkan olehpenghamburan cahaya (Scattering) merupakan salahsatu fenomena optik yang banyak terjadi di alam.Kejadian ini akan menyebabkan cahaya mataharimenjadi terpolarisasi parsial linier (partially linearlypolarized light) setelah bertabrakan dan terhamburoleh molekul atmosfir bumi (Coulson, 1988).Fenomena ini dapat dimanfaatkan sebagai aplikasiuntuk memahami suatu citra oleh komputer yangmerupakan suatu perluasan dari kemampuanmengindera cahaya.Pada umumnya, secara konvensional prosesmengindera cahaya dilakukan dengan menangkapintensitas dan warna cahaya. Namun pada kejadianpolarisasi di alam ini, terdapat informasi tambahanyang dapat ditangkap yang dapat dimanfaatkanuntuk memahami lebih lanjut suatu obyek yangdiobservasi. Infomasi tersebut misalnya derajatpolarisasi, sudut polarisasi dan variasi intensitascahaya yang dihasilkan dari polarisasi.Pada langit biru, Informasi-informasi tambahanpolarisasi cahaya ini dapat diambil dengan cara-carakhusus yang berbeda dengan metode analisis cahayapada umumnya. Kemudian dari hasilpenangkapannya, akan didapati pola polarisasi yangsimetris dengan garis zenit dan posisi matahari yangdapat dimanfaatkan sebagai referensi arah.Bagian pertama dari paper ini membahas tentangteori dasar polarisasi akibat hamburan cahaya.Bagian kedua membahas metode pengambilaninformasi polarisasi agar dapat dimanfaatkan untukpemrosesan selanjutnya. Di bagian ketiga membahasmetode analisis polarisasi dan bagian terakhir adalahkesimpulan yang didapat dari pembahasan padabagian sebelumnya.2. TEORI POLARISASI AKIBAT HAMBURANCAHAYA DI UDARACahaya terpolarisasi dan warna di langit diciptakanoleh cahaya yang terhambur (scattering), yaituistilah teknis untuk cahaya yang yang "dipantulpantulkan"ke segala arah dengan acak oleh sesuatu.(Tyndall, 1869). Prosesnya dapat dilihat padagambar 1 di bawah ini.1

Posisi matahari akan sangat menentukanorientasi polarisasi cahaya. Pada posisi mataharidekat dengan zenit, maka langit akan terpolarisasihorisontal sepanjang keseluruhan kaki langit(horison).Gambar 1. Proses terjadinya polarisasi oleh hamburancahaya oleh atmosfir di langit (Wehner, 2001)Cahaya matahari yang tiba tidakterpolarisasi (panel kiri atas) tetap tidak terpolarisasijika langsung mencapai observer (dengan suduthambur 0°, lihat panel kanan atas). Namun cahayaini akan menjadi polarisasi linier jika terhambur olehmolekul atmosfir (0 2 dan N 2 ). Berdasarkan teoriRayleigh, derajat polarisasi akan mencapai 100 %jika sudut hamburnya 90° (lihat panel bawah kiri),dan sebagian sudut hambur yang lainnya akanmenyebabkan cahaya terpolarisasi dengan derajatpolarisasi yang lebih rendah (lihat panel kananbawah).Gambar 3. Matahari berada di dekat zenit,langit akan terpolarisasi horisontal.Dan pada posisi lainnya, misalnya ketika matahariberada di barat (terbenam), langit akan terpolarisasimaksimal sepanjang garis bujur (meridian) dantegak lurus (vertikal) pada horison di utara danselatan.Proses hamburan ini akan terjadi terusmenerus pada atmosfir (multiple scattering) danmembentuk sebuah pola horisontal yang dikenaldengan nama e-vector (István Pomozi1, 2001) dandapat direpresentasikan seperti pada gambar 2 dibawah ini.Gambar 4. Ketika terbenam, polarisasi langitsepanjang horison akan terpolarisasi secaravertikalGambar 2. Representasi 3D dari pola polarisasiyang dihasilkan hamburan cahaya matahari dilangit. Z adalah zenit, S adalah matahari (sun), Oadalah posisi observasi, SM adalah solarmeridian dan ASM adalah anti solar meridian.(Lambrinos et al, 2000)Dari beberapa ilustrasi di atas, kita mengetahuibahwa pola polarisasi akan berotasi berdasarkanposisi matahari terhadap zenit. Pada keadaan rotasiini, pola polarisasi di langit biru memiliki 2 propertipenting, yaitu :1. Memiliki garis simetris dengan titik tengahzenit membentuk sudut 180°. Titik dimanaposisi matahari berada disebut solar meridian(SM), dan cerminannya terhadapa zenit di sisilainnya disebut anti solar meridian (ASM).2. E-Vector selalu tegak lurus terhadap solarmeridian. (Lambrinos et al, 2000)2

3. METODE PENGAMBILAN INFORMASIPOLARISASISistem ini amat penting dalam rangkaiankegiatan penentuan arah menggunakan polarisasi.Kesalahan dalam pemilihan jenis filter polarisasi,kamera dan instalasi, tentu akan mempengaruhiakurasi deteksi terhadap obyek e-vector pada langit.3.1. Menggunakan Kamera CCDPengambilan informasi polarisasimenggunakan kamera CCD biasa ini adalah dengancara menganalisa komponen biru dari output RGB.Polarisasi pada langit biasanya terjadi dalam kisaranpanjang gelombang cahaya ultraviolet atau biru.(350-450nm). Untuk mengekstrak citra polarisasi,diperlukan filter polarisasi linier yang ditambahkanpada lensa kamera CCD tersebut. (Usher et all ,2001).Langkah pertama dilakukan untuk inisialisasi,yaitu mengambil referensi maksimal dan minimalterhadap pola polarisasi (e-vector) di langit. Citralangit diambil sebanyak dua kali, dimana citra yangkedua sudut filter polarisasinya ortogonal (tegaklurus) terhadap sudut filter polarisasi yang pertama.Ini berarti mengambil polarisasi horisontal (0°) danmengambil sudut polarisasi 90° (polarisasi vertikal),yaitu referensi dimana kita bisa melihat e-vector dilangit dengan jelas, dan dimana kita tidak bisamelihatnya sama sekali.Langkah selanjutnya adalah melakukanpengamatan citra langit. Kamera akan diarahkan kelangit dalam sudut 0° - 180°. Citra akan diambilsetiap 10° sebanyak 2 kali dengan situasi sepertipada langkah inisialisasi (filter polarisasi pada 0°dan 90°).Gambar 5 menunjukkan rata-rata intensitas daridua set citra dengan orientasi yang sama. Padaorientasi 0°, rata-rata intensitas citra pertama padapuncak tertinggi, ini berarti sudut filter polarisasiberada pada posisi yang sama dengan e-vector (atautegak lurus terhadap solar meridian). Namun,intensitas citra kedua mencapai posisi minimumyang berarti filter polarisasi tegak lurus terhadap e-vector.3.2. Menggunakan Lensa FisheyePengambilan citra langit menggunakan lensafisheye ini lebih mudah dibandingkan denganmenggunakan kamera CCD biasa, karena lensa iniakan memungkinkan kita mendapatkan sudutpenglihatan 180° terhadap langit. Pada kamera jugadipasang filter polarisasi linier dalam bentuk cakramyang memiliki 3 sudut polarisasi yang berbeda (0°,45°,90°) yang skalanya dapat diukur dengan mudah.(István Pomozi1, 2001)Gambar 6. Lensa Fisheye (kiri) dan cakramrotator linier polarizer (kanan)Citra langit diambil dengan mengambil 3 citradengan sudut transmisi filter polarisasi yangberbeda-beda yang diatur dari rotator cakram tadi.Kamera diletakkan menggunakan tripod tegak lurusmenghadap langit sehingga sudut optik fisheyevertikal dan view-finder kamera menghadap utara.Gambar 5. Variasi Instensitas dengan orientasiyang sama, set citra 1 memiliki posisi sama dengane-vector, set citra 2 tegak lurus terhadap e-vector(Usher et all , 2001)Gambar 7. Posisi kamera padaPengambilan citra menggunakan lensafisheye (Jessie, 2005)3

3.3. Menggunakan Lensa CatadioptricLensa catadioptric memberikan sudut penglihatanyang lebih luas dari lensa biasa bahkan dari lensafisheye. Menggunakan lensa ini untuk deteksi arealangit akan memberikan area citra langit lebih dari180°. (Dimitrios Lambrinos, 2000)4.1. Model Rayleigh LangitRepresentasi 3D citra langit akandirepresentasikan secara dua dimensi dengan sistemkoordinat polar, dimana sudut zenit θ dan sudutazimut ϕ dari barat diukur secara radial dantangensial. Pada koordinat sistem 2D, zenitposisinya sebagai sumber dan horison adalah lingkarterluar.Gambar 8. Lensa Catadioptric tunggal (kiri)dan stereo (kanan)(Gijeong Jang, 2005)Pengambilan citra langit dilakukan denganmemasang filter polarisasi yang sama dengan yangdilakukan pada kamera lensa fisheye pada sub babsebelumnya. Begitu juga pengambilannya, yaitumenangkap tiga citra dengan sudut transmisi filterpolarisasi yang berbeda-beda yang diatur dari rotatorcakram filter polarisasi. Namun, kamera diletakkandengan posisi lensa tegak lurus menghadap sistemcatadioptric seperti gambar di bawah ini.Gambar 9. Posisi kamera pada Pengambilancitra menggunakan lensa Catadioptric(JeffreyR. Charles, 1997)4. METODE ANALISIS POLARISASIMetode ini adalah metode selanjutnyasetelah pengambilan citra langit. Informasi polarisasicahaya pada langit akan diekstraksi dan dikuantisasiagar dapat menjadi persepsi arah dengan pemrosesancitra lebih lanjut untuk mendapatkan kecerahanintesitas yang memadai, derajat dan sudut polarisasilangit yang diamati.Gambar 10. Representasi 2D Pola E-vector langit(Wehner, 2001)Teori dasar pola derajat dan sudutpolarisasi langit dihitung menggunakan modelrayleigh single-scattering. Pada model ini, derajatpolarisasi linier langit δ ditulis pada persamaan (1)dan (2) :δ = δ max sin 2 γ (1+cos 2 γ) (1)cos γ = sinθ s sinθ cosψ + cosθ s cosθ (2)dimana γ adalah jarak sudut antara observer dipermukaan bumi antara titik celestial dan matahari,θ s adalah sudut solar zenit dan θ adalah jarak sudutobserver dipermukaan bumi antara zenit dan solarmeridian. Untuk setiap θ s , δ max yang diberikan,ditetapkan dari pola derajat polarisasi langit yangdiukur dengan metode full-sky imaging polarimetryyang dilakukan oleh (István et all, 2001).Pada model rayleigh, orientasi (atau sudut)polarisasi tegak lurus terhadap ruang (plane)hamburan cahaya dilihat dari sisi pengamat, titikcelestial yang diamati dan posisi matahari. Polarisasiyang terjadi tidak tergantung pada panjanggelombang. Teori hamburan Rayleigh ini akandijadikan sebagai pembanding untuk citra hasilpengamatan langsung polarisasi langit berikut ini.4.2. Ekstaksi Pola Polarisasi di Langit (e-vector)Proses pengolahan setiap citra langit yangditangkap dengan tiga orientasi filter polarisasi yangberbeda, dimulai dengan menggunakan persamaan :F(φ) = K (1 + d cos (2φ) (3)Dimana K adalah skala faktor yang tergantung padapengaturan kamera dan kondisi sekitar, d adalah4

derajat polarisasi, φ adalah orientasi yang mengacupada solar meridian dan F(φ) adalah intensitas citrayang ingin didapatkan. Dengan orientasi filterpolarisasi yang diset pada 0°, 45° dan 90°, kita dapatmenyusun persamaan (3) menjadi :F(φ) = K (1 + d cos (2φ - 2.(0)) (4)F(φ) = K (1 + d cos (2φ - 2.(π/4)) (5)F(φ) = K (1 + d cos (2φ - 2.(π/2)) (6)Persaman-persamaan ini disusun untuk mendapatkanrata-rata intensitas citra, sehingga dapat menjadisolusi untuk setiap piksel dalam 3 citra tersebut.Dengan mengambil model situasi yang adapada penelitian Dimitrios Lambrinos (Lambrinos,2000), yaitu dengan K=0.5 dan d=0.3, lalu memberiorientasi filter polarisasi 0°, 45° dan 90°,penangkapan citra dilakukan pada saat matahariterbenam, maka rata-rata intensitas yang didapatkanseperti pada gambar 10 di bawah ini.dan sudut polarisasi. Kegiatan ini adalah dengancara full-sky imaging polarimetry yang dilakukanoleh (István et all, 2001), yaitu :1. Mengukur matrik Mueller dari lensa danfilter polarisasi yang digunakan2. Mengukur gangguan-gangguan yangmungkin terjadi pada lensa, termasukmengurangi intensitas cahaya citra agarmendapatkan tampilan citra yang dapatmenunjukkan secara tegas batas-batas antarpola yang terbentuk di dalamnya.Pada paper ini penulis hanya membahas penggunaanmatrik Mueller yang merupakan bagian utama darimendapatkan dua informasi polarisasi tersebut.Sedangkan gangguan pada lensa tentu akan sangattergantung dari lensa yang digunakan seperti yangsudah dibahas pada bab ketiga, dan pada paper inidiabaikan.4.2.1. Matrik Mueller dan Parameter StokesGambar 11. Kontur Pola E-vector untuksetiap citra pada φ yang berbeda (Usheret all , 2001)Kita menyaksikan bahwa telah terjadi pemusatankontur pada kanan bawah dimana matahari berada.Di sisi lainnya (sebelah kiri) juga terbentuk konturhamburan cahaya namun tidak sebanyak kontur disekitar matahari. Kontur ini merupakan representasiintensitas dari cahaya terpolarisasi akibat kejadianhamburan di langit yang berasal dari citra sumberpada gambar 11.Matrik mueller merupakan elemen darikalkulus Mueller yang digunakan untuk menghitungmodel akibat kejadian polarisasi. Cahaya datangdirepresentasikan dalam vektor 4 dimensi, yangdisebut dengan Stokes vector. Obyek yangmengubah status polarisasi dari cahaya datangdirepresentasikan dalam 4x4 matrik yang disebutmatrik Mueller. Pada penangkapan citra langit,filter polarisasi yang digunakan adalah linierpolarizer yang dirotasikan dalam sudut θ, makamatrik Mueller yang digunakan adalah (Goldstein,2003) :⎛ 1⎜1⎜cos2θ2⎜sin2θ⎜⎝ 0cos2θ2cos 2θsin2θcos2θ0sin2θsin2θcos2θ2sin 2θ0⎞⎟0⎟0⎟⎟0⎠Maka, untuk tiga sudut (0°, 45°, 90°) polarizer yangdiambil, berlaku sebagai berikut :0(7)θ = 0°, maka⎛ 1⎜1 ⎜ 12 ⎜ 0⎜⎝ 0110000000 ⎞⎟0 ⎟0 ⎟⎟0⎠Gambar 12. Citra Sumber ketika matahari tenggelam(István et all, 2001)Langkah selanjutnya adalah melakukan pengolahancitra sumber untuk mendapatkan derajat polarisasiPada sudut 0° Matrik Mueller rotator polarizermenunjukkan polarisasi linier secara horisontal.5

θ = 45°, maka⎛10 1 0⎞⎜ ⎟1 ⎜00 0 0⎟2 ⎜10 1 0⎟⎜ ⎟⎝00 0 0⎠Pada sudut 45° Matrik Mueller rotator polarizermenunjukkan polarisasi linier secara diagonal garisdiantara kuadran.4.2.2. Matrik Mueller untuk Cahaya terhamburoleh atmosfirPenjabaran di atas adalah untuk cahaya datangdalam keadaan ideal. Sedangkan pada kejadiansesungguhnya, cahaya terkena proses hamburancahaya oleh electron-elektron pada molekul yangada di atmosfir.θ = 90°, maka ⎛ 1 −10 0⎞⎜⎟1 ⎜−11 0 0⎟2 ⎜ 1 0 1 0⎟⎜⎟⎝ 0 0 0 0⎠Pada sudut 90° Matrik Mueller rotator polarizermenunjukkan polarisasi linier secara vertikal.Pengukuran ini berlaku pada situasi cahaya datang(incident beam) diubah sudut θ dengan polarizerrotator seperti ilustrasi di bawah ini.Gambar 14. Proses Hamburan oleh elektron bebas padaatmosfir (Goldstein, 2003)Cahaya datang akan terhambur dalam sudut θ dan φkarena dipengaruhi oleh massa elektron mengikutipersamaan (Goldstein, 2003) :Eθ2− eiδxiωt= [ E0] cosθ2 xee(9)4πεmc R0Gambar 13. Pengukuran pada rotator polarizerlinier (Goldstein, 2003)Sedangkan untuk cahaya datang (incident beam),diwakili oleh stokes parameter. Berikut ini beberapaketentuan untuk Stokes Vector (Goldstein, 2003) :⎛ s0⎞⎜ ⎟ S 0 : Total intensitas⎜ s1⎟ S 1 : 0° linear polarized light⎜s⎟ S 2 : 45° linear polarized light2⎜ ⎟S 3 : Right circular polarized light⎝ s3⎠Untuk menghitung status polarisasi cahaya yangmemantul dari suatu benda, maka berlaku ketentuanumum (Goldstein, 2003) :[output light] = [Muller matrix] [input light]⎛S⎜⎜S⎜S⎜⎝S0123' ⎞ ⎛m⎟ ⎜' ⎟ ⎜m⎟ =' ⎜m⎟ ⎜'⎠ ⎝m11213141mmmm12223242mmmm13233343mmmm14243444⎞⎛S⎟⎜⎟⎜S⎟⎜S⎟⎜⎠⎝S0123⎞⎟⎟⎟⎟⎠(8)Eφ2− eiδyiωt= [ E0]2 yee(10)4πεmc R0Maka, stokes vektor untuk cahaya datang (incidentlight) yang terhambur di atas menjadi (Goldstein,2003) :22⎛ S⎞0(1+ cos θ ) + S1sin θ2⎜⎟2221 ⎛ − e ⎞ ⎜ S0sin θ + S1(1+ cos θ ) ⎟S ' =⎜⎟22⎜⎟⎝ 4πε0mcR ⎠ ⎜2S2cosθ(11)⎟⎝ 2S3cosθ⎠Dan setelah mengalami penjabaran cukup panjang,matrik Mueller rotator polarizer menjadi (Goldstein,2003):22⎛1+cos θ sin θ2⎜2221⎛−e⎞ ⎜ sin θ 1+cos θM =⎜⎟22⎜⎝ 4πε0mcR⎠⎜0 0⎝ 0 00 0 ⎞⎟0 0 ⎟2cosθ0⎟⎟0 2cosθ⎠(12)Dimana –e 2 2/ ( 4πε0mc) adalah sifat elektron padaradius R. Maka, intensitas yang terbentukproporsional pada area elektron-elektron tersebut .Secara umum, intensitas dari cahaya yang terkena6

proses hamburan oleh elektron menjadi (Goldstein,2003):122I ( θ ) = [ S0(1 + cos θ ) + S1sin θ ] (13)2Kontur yang terbentuk dari intensitas denganmengatur kombinasi cahaya datang sebagai cahayayang terpolarisasi secara linier (S 1 =-1 atau = S 1 =1)dan cahaya tidak terpolarisasi (S 1 =0) daripersamaan (13) di atas dapat dilihat pada gambar 15di bawah ini.warna yang terkait dengan panjang gelombangcahaya yang dapat tertangkap oleh kamera RGB.Semakin panjang gelombang, semakin tinggi derajatpolarisasi pada langit, artinya spektrum warna akansemakin gelap atau meredup. Hal ini tentu sejalandengan hukum Rayleigh yang menyatakan semakinpendek panjang gelombang, proses hamburan akanterjadi berulangkali (hamburan cahaya berulang kaliakan membuat cahaya berpijar dan semakin terang).Gambar berikut ini adalah acuan spektrum warnauntuk sudut polarisasi yang diukur dari meridianlokal.Gambar 15. Spektrum warna untuk sudutpolarisasi (István et all, 2001)Gambar 14. Kontur intensitas untuk cahaya terhamburoleh elektron polarisasi linier (Goldstein, 2003)Hasil ekstraksi polarisasi pada bab sebelumnya padacitra sumber dapat dilihat pada gambar di bawah ini.Kemudian derajat polarisasi kita dapatkan denganmenghitung parameter stokes cahaya terpolarisasi(emerging beam - hasil dari perkalian stokes vektorcahaya datang terhambur dengan matrik Mueller)dengan rumus (Goldstein, 2003) :ρ =s + s + s2 2 21 2 3s0(14)Gambar 16. Derajat polarisasi (kiri) dansudut polarisasi (kanan) Langit cerah(István et all, 2001)Sedangkan sudut polarisasi di dapat dari persamaan1S1ϕ = arccos22 2 2 (15)S1+ S2+ S3Sebagai perbandingan, jika derajat dan sudutpolarisasi ini diterapkan pada citra hasil perhitunganteori hamburan Rayleigh, kita mendapatkantampilan citra seperti gambar di bawah ini.4.2.3. Interpretasi Citra dengan esktrakinformasi PolarisasiLangkah selanjutnya adalah interpretasicitra dengan menerapkan hasil ekstraksi informasipolarisasi, kepada citra sumber. Hal ini dilakukanuntuk mendapatkan segmentasi intensitas ke petawarna sehingga dapat diidentifikasi dengan mudah.Warna yang timbul dari pendeteksianderajat dan sudut polarisasi mengacu pada daftarGambar 17. Derajat polarisasi (kiri) dansudut polarisasi (kanan) menggunakanperhitungan teori langit model rayleigh(István et all, 2001)7

Dalam kaitannya dengan kompas cahaya, faktabahwa matahari akan berjalan dipanjang poros yangmembelah langit utara dan selatan dengan arahbergerak dari timur dan barat, bisa dijadikan sebagaigaris acuan arah. Lebih jauh lagi, titik zenit yangberada tepat di tengah jalur poros tersebut, akanmenentukan posisi matahari. Dengan menganalisiscitra langit seperti yang kita lakukan pada babsebelumnya, sudut polarisasi menunjukkan denganjelas bahwa poros yang dilalui matahari akanmembentuk warna gelap (biru atau hijau).Fakta menarik yang ditemukan selanjutnya adalahbahwa pada langit yang berawan pun, kita masihdapat menangkap informasi polarisasi dengan jelas.Artinya, bahwa cahaya matahari yang mengalamihamburan tetap sampai ke permukaan bumi, walaupun ada penurunan intensitas.Gambar 18. Citra sumber (kiri), derajat polarisasi(tengah) dan sudut polarisasi (kanan) Langit berawan(István et all, 2001)4. KESIMPULANPerkembangan riset polarization imaginguntuk mengembangkan teknik navigasi berdasarkancahaya di langit masih terus berkembang sampai saatini. Pada umumnya, terdapat dua langkah terstrukturyang diambil oleh para peneliti dalammemanfaatkan citra terpolarisasi, yaitu (i) strategipengambilan informasi polarisasi, dan (ii) pemilihanmetode analisis polarisasi dan interpretasi citrapolarisasi.Strategi pengambilan informasi polarisasidari suatu obyek yang diobservasi, selain suatukamera CCD biasa atau sensor khusus polarisasi,membutuhkan peralatan optik tambahan yangdipasang di depan lensa kamera. Khusus untukkompas cahaya ini dapat memanfaatkan lensakhusus, seperti lensa fisheye dan lensa catadioptricyang kemudian dikombinasikan dengan sebuahfilter polarisasi linier yang bisa dirotasikan secaramekanis.Pemilihan metode analisis polarisasi padaumumnya terkait dengan efisiensi algoritma yangdipilih. Sampai saat ini, masih membutuhkanpenelitian yang lebih dalam algoritma mana yangpaling efektif dalam ekstraksi informasi polarisasitersebut. Parameter Stokes dan matrik Muellermerupakan salah satu cara yang paling populerkarena termasuk praktis dan memiliki cakupanaplikasi yang luas. Selain itu juga dapat membuatmodel yang cukup lengkap dari cahaya yangdianalisa polarisasinya.DAFTAR PUSTAKA[1] B. Suhai and G. Horvarth (2004), How welldoes the Rayleigh model describe the E-vectordistribution of skylight in clear and cloudyconditions? A full-sky polarimetric study, Vol.21, No. 9/September 2004 /J. Opt. Soc. Am. A[2] Coulson, K.L. (1988), Polarization and Intensityof Light in the Atmosphere, Hampton, VA:A.Deepak Publishing[3] Dimitrios Lambrinos (2000), A mobile robotemploying insect strategies for Navigation,Robotics and Autonomous System, 30:39-64,Elsevier[4] Gijeong Jang et all (2005), Single CameraCatadioptric Stereo System, Workshopomnidirectional vision, Camera Network andnon classical camera 2005[5] Goldstein, Dennis (2003), Polarized Light,Second Edition, CRC Press, ISBN-13:9780824740535[6] Hovarth, Gabor (1990). Reflection PolarizationPatterns at Flat Water Surfaces and theirRelevance for Insect Polarization Vision, J.theor. Biol. (1995) 175, 27-37[7] István Pomozi1 (2001) et all, How the clear-skyangle of polarization pattern continuesunderneath clouds: full-sky measurements andimplications for animal orientation , The Journalof Experimental Biology 204, p2933–2942,JEB3412.[8] Jeffrey R. Charles (1988) , PORTABLE ALL-SKY REFLECTOR WITH "INVISIBLE"AXIAL CAMERA SUPPORT, RTMCProceedings.[9] Jessi Stumpfel, Direct HDR Capture of the Sunand Sky, Proceeding.[10] John Tyndall, On the blue color of the sky, thepolarization of sky light, and on the polarizationby cloudy matter in general, Proc. Roy. Soc.(London), 17, p. 223, 1869.[11] Lawrence B. Wolff, Andreas Andreou (1995),Polarization Camera Sensor, Image & VisionComputing, Vol 13, sevier Science, 497-510[12] Usher, Kane et all (2001), A Camera as aPolarized Light Compass : PreliminaryExperiment, Proceeding Australian Conferenceon Robotics and Automation.[13] Wehner, Rudiger. (2001), Polarization Vision –A Uniform Sensory Capasity ?, The Journal ofExperimental Biology 204, 2589–25968