OPTIMALISASI PENCAHAYAAN REKAMAN POLA INTERFERENSI SINAR LASER HELIUM NEON DENGAN PENGATURAN SHUTTER SPEED, APERTURE DAN ISO PADA KAMERA DIGITAL SINGLE LENS REFLEX SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Progr
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
OPTIMALISASI PENCAHAYAAN REKAMAN POLA INTERFERENSI
SINAR LASER HELIUM NEON DENGAN PENGATURAN SHUTTER
SPEED, APERTURE DAN ISO PADA KAMERA DIGITAL SINGLE LENS
REFLEX
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh:
Anton Wibisono
NIM : 081424048
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
SKRIPSI
OPTIMALISASI PENCAHAYAAN REKAMAN POLA INTERFERENSI
SINAR LASER HELIUM NEON DENGAN PENGATURAN SHUTTER
SPEED, APERTURE DAN ISO PADA KAMERA DIGITAL SINGLE LENS
REFLEX
Oleh:
Anton Wibisono
NIM : 081424048
Telah disetujui oleh:
Dosen PembimbingIr. Sri Agustini Sulandari, M.Si Tanggal : 23 Agustus 2013
SKRIPSI
OPTIMALISASI PENCAHAYAAN REKAMAN POLA INTERFERENSI
SINAR LASER HELIUM NEON DENGAN PENGATURAN SHUTTER
SPEED, APERTURE DAN ISO PADA KAMERA DIGITAL SINGLE LENS
REFLEX
Dipersiapkan dan ditulis oleh:
Anton Wibisono
NIM : 081424048
Telah dipertahankan di depan panitia penguji
pada tanggal 30 Januari 2014
dan dinyatakan memenuhi syarat
Susunan Panitia Penguji
Nama Lengkap Tanda tanganKetua : Drs. Aufridus Atmadi, M.Si. ..........................
Sekretaris : Dwi Nugraheni Rositawati, M.Si. ..........................
Anggota 1 : Ir. Sri Agustini Sulandari, M.Si. ..........................
Anggota 2 : Drs. A. Atmadi, M.Si. ..........................
Anggota 3 : Drs. Domi Severinus, M.Si. ..........................
Yogyakarta, 30 Januari 2014 Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sanata Dharma
Dekan,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 30 Januari 2014 Penulis
Anton Wibisono
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertandatangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Anton Wibisono Nomor Induk Mahasiswa : 081424048
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya berjudul :
OPTIMALISASI PENCAHAYAAN REKAMAN POLA INTERFERENSI
SINAR LASER HELIUM NEON DENGAN PENGATURAN SHUTTER
SPEED, APERTURE DAN ISO PADA KAMERA DIGITAL SINGLE LENS
REFLEXDengan demikian, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain, untuk kepentingan akademis tanpa perlu ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian ini pernyataan yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal 30 Januari 2014
Yang menyatakan, (Anton Wibisono)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRAK
Wibisono, Anton. 2013. Optimalisasi Pencahayaan Rekaman Pola Interferensi
Sinar Laser Helium Neon dengan Pengaturan Shutter speed, Aperture dan ISO
pada Kamera Digital Single Lens Reflex. Skripsi. Program Studi Pendidikan
Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata
Dharma, Yogyakarta.Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan pencahayaan pola interferensi sinar laser Helium Neon, dengan pengaturan Shutter speed, Aperture dan ISO. Pada hasil rekaman berupa pola interferensi sinar laser helium neon yang melewati dua celah dengan pengaturan Aperture/perhentian-f(f stop ) , ISO dan Shutter Speed. Pengaturan ISO mempengaruhi kepekaan sensor, sedangkan pengaturan Shutter Speed berpengaruh pada intensitas hasil rekaman.
Telah diperoleh pengaturan untuk menghasilkan rekaman pola interferensi dengan intensitas maksimum yang merupakan nilai paling ideal/optimal untuk intensitas yang dapat diterima sensor. Pada kondisi dengan pengaturan Aperture/perhentian-f (f stop ) f8, ISO 200 dengan pengaturan Shutter Speed 1, 0.8, 0.6, 0.5, 0.4, 0.33, 0.25, 0.2, 0.16, 0.126, 0.1, 0.076, 0.066, 0.05, dan 0.04 sekon, nilai intensitas maksimum yang dihasilkan dibawah nilai saturasi dengan menghasilkan grafik yang menunjukkan perubahan intensitas antara 9 a/u sampai 169 a/u. Pada pengaturan tersebut grafik dapat dianggap linear, pada kondisi ini sensor dapat digunakan sebagai sensor karena mampu mendeteksi setiap perubahan intensitas. Nilai yang paling ideal/optimal untuk hasil rekaman pola interferensi dan untuk intensitas yang dapat diterima sensor yaitu pada pengaturan Aperture/perhentian-f (f ) f8, ISO 200, Shutter Speed 0.04 sekon.
stop
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT
Wibisono, Anton. 2013. Optimization of Lighting Recording Pattern
Interference Helium Neon Laser Light with setting Shutter Speed, Aperture and
ISO on Digital Single Lens Reflex Camera. Thesis. Physics Education Study
Program, Faculty of Teacher Training and Education, Sanata Dharma
University, Yogyakarta.This research aims to optimize the illumination pattern Helium Neon laser light interference, with setting Shutter Speed, Aperture and
ISO. In recording the interference pattern in the form of a helium neon laser light passing through two slits with Aperture settings/f stop , ISO and Shutter Speed. ISO settings affect the sensor sensitivity, shutter speed settings while the effect on the intensity of the recording.
Have obtained the recording settings to produce an interference pattern with a maximum intensity value of the ideal/optimal for an acceptable intensity sensor. In conditions with Aperture settings/f stop f8, ISO 200 with a shutter speed setting 1, 0.8, 0.6, 0.5, 0.4, 0.33, 0.25, 0.2, 0.16, 0.126, 0.1, 0.076, 0.066, 0.05, and 0.04 second, the resulting maximum intensity value below the saturation value by generating a graph showing the change in intensity between 9 a/u to 169 a/u. In such an arrangement graph can be considered linear, in this condition the sensor can be used as a sensor because it is able to detect any change in the intensity. Value most ideal/optimal for recording the interference pattern and intensity acceptable for a sensor that is on the Aperture setting/(f ) f8, ISO 200,
stop Shutter Speed 0.04 second.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Puji dan syukur atas rahmat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Alam, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis menyadari selama proses penyusunan skripsi ini banyak hambatan dan kesulitan yang ada. Akan tetapi, semua masalah itu dapat teratasi berkat bantuan, bimbingan, dan semangat dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Rohandi, Ph.D. selaku dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan.
2. Bapak Drs. Aufridus Atmadi, M.Si. selaku Ketua Jurusan Pendidikan MIPA.
3. Ibu Ir. Sri Agustini Sulandari, M.Si. selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, pikiran dan tenaga untuk memberikan bimbingan dan nasehat dengan sabar, terima kasih atas segala saran, kritik dan motivasi yang telah diberikan.
4. Dosen penguji yang telah memberi saran dan masukkan demi perbaikan skripsi ini menjadi lebih baik.
5. Bapak Dr. Ignatius Edi Santosa, M.S. selaku kepala Laboratorium Ruang Gelap Universitas Sanata Dharma yang telah memberikan ijin untuk peneliti melakukan penelitian.
6. Bapak Ngadiyono selaku petugas Laboratorium yang telah membantu dalam peneliti mempersiapkan alat.
7. Segenap dosen dan seluruh staf sekretariat Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Terima kasih atas segala informasi dan pelayanan yang diberikan.
8. Keluargaku tercinta, Bapak dan Ibu, kakak-kakaku Eka, Agung, Guruh, serta adik-adiku Novi, Intan, Juli, dan Sheila yang selalu setia mendoakan dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9. Untuk Redha yang telah setia membantu dalam penelitian ini mulai dari observasi hingga penyusunan skripsi ini selesai dan selalu memberikan semangat.
10. Keluarga baruku di Jogja, Bapak Antonio da Vespa dan Ibu Rina, serta adik- adikku Irma dan Lita yang memberikan motivasi dan membuatku tersenyum.
11. Teman-teman komunitas fotografi Alpharian Jogjakarta, komunitas Lensa Manual reg Magelang, komunitas Jogja Punya Ninja serta Kawasaki Ninja se- Indonesia, teman-teman Jurnalis Foto Indonesia reg Jogjakarta. Terima kasih atas segala informasi dan pengalaman yang telah diberikan.
12. Teman-teman seangkatan dan seperjuangan Inosensius, Ganda, Rian, Arnold, Dimas, Alex, Edwin, Yoseph, Brian, Mas Feri, Mas heru, Buser, Hole, Sammy, yang menemani dikala suka dan duka serta untuk teman-teman seperjuangan di P.
Fis‟08, semangat untuk menjadi yang terbaik.
13. Berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis baik berupa bantuan nyata, dukungan, serta bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi perbaikan di masa mendatang. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca.
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................... ... . i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ......................................................... ....... iii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................ iv PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ......................... ....... v ABSTRAK ....................................................................................... ........ vi ABSTRACT ........................................................................................... vii KATA PENGANTAR ........................................................................... vii DAFTAR ISI .......................................................................................... x DAFTAR TABEL .................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ............................................................................. xiii DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................... xv BAB I PENDAHULUAN ......................................................................1 A. Latar Belakang Masalah............................................................... 1 B.
Rumusan Masalah .......................................................................
3 C. Pembatasan Masalah ...................................................................
3 D. Tujuan Penelitian.........................................................................
4 E. Manfaat Penelitian ……………………………………………… 4 BAB II DASAR TEORI .......................................................................
5 A. Kamera .......................................................................................
5 B. Refleksi dan Refraksi...................................................................
9 C. Lensa ..........................................................................................
11 D. Penyimpangan pembentukan bayangan pada lensa ..................... 14 a.
Aberrasi sferis........................................................................... 14 b.
Astigmatisme............................................................................ 15 c. Kelengkungan bidang ....................................................... …… 15 d.
Distorsi......................................... ........................................... 16
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
E.
BAB IV Hasil dan Pembahasan
64 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63 LAMPIRAN ...........................................................................................
62 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
61 C. Saran ...........................................................................................
61 B. Keterbatasan Penelitian ...............................................................
60 A. Kesimpulan .................................................................................
………………………………………. 42 A. Deskripsi Penelitian ……………………………………………... 42 B. Data Penelitian …………………………………………………... 44 C. Pengaruh ISO pada Pola Hasil Rekaman ……………………...... 52 D. Hubungan Shutter Speed dengan Intensitas Hasil Rekaman …... 53 BAB V PENUTUP ................................................................................
Persiapan ……………………………………………………..... 32 2. Pengambilan Data …………………………………………….. 33 E. Metode Pengumpulan Data .………...….....…………........…...... 34 F. Metode Analisis Hasil …………………………………………... 38
Elemen Lensa Kamera ………………………………………….. 17 F. Pencahayaan (Exposure) .
Waktu dan Tempat Penelitian.………….....…………........…...... 29 C. Cara Kerja Komponen Utama.……………..……........….....….... 29 D. Cara Kerja Penelitian...............………................….......…......…. 31 1.
29 A. Alat Penelitian …………………………………………………... 29 B.
27 BAB III METODE PENELITIAN .......................................................
26 I. Matlab .........................................................................................
…………………………………………………………………………………………………
22 H. Laser
18 G. Mode Pencahayaan Kamera ..............................................................
...................................................................
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pilihan mode dial dengan cara kerja pada kamera ................ 22Tabel 2.2 Pilihan pre-set mode dial dengan cara kerja pada kamera ..... 24Tabel 3.1 Tabel data pada perhentian fstop f1.7..................................... 34Tabel 3.2 Tabel data pada perhentian fstop f2.8..................................... 35Tabel 3.3 Tabel data pada perhentian fstop f4...................................... 35Tabel 3.4 Tabel data pada perhentian fstop f5.6..................................... 36Tabel 3.5 Tabel data pada perhentian fstop f8...................................... 36Tabel 3.6 Tabel data pada perhentian fstop f11..................................... 37Tabel 3.7 Tabel data pada perhentian fstop f16..................................... 37Tabel 3.8 Tabel data pada setiap perhentian fstop.................................. 38Tabel 3.9 Tabel data perhentian fstop f1.7 dan intensitas...................... 40Tabel 3.10 Tabel data pada setiap perhentian fstop shutter speed danIso........................................................................................ 41
Tabel 4.1 Tabel kode gambar untuk 2 celah dengan f1.7 ...................... 44Tabel 4.2 Tabel kode gambar untuk 2 celah dengan f2.8 ...................... 45Tabel 4.3 Tabel kode gambar untuk 2 celah dengan f4.......................... 46Tabel 4.4 Tabel kode gambar untuk 2 celah dengan f5.6....................... 47Tabel 4.5 Tabel kode gambar untuk 2 celah dengan f8.......................... 48Tabel 4.6 Tabel kode gambar untuk 2 celah denganf11......................... 49Tabel 4.7 Tabel kode gambar untuk 2 celah dengan f16. ...................... 50Tabel 4.8 Tabel data pada setiap perhentian fstop shutter speed danIso.......................................................................................... 55
DAFTAR GAMBAR
13 Gambar 2.12 Aberrasi sferis ......................................................................
51 Gambar 4.2 Rekaman pola interferensi yang terekam untuk setiap kondisi
31 Gambar 4.1 Grafik intensitas dengan fstop ..............................................
30 Gambar 3.2 Susunan alat ..........................................................................
26 Gambar 3.1 Lensa Minolta AF 50mm f1.7...............................................
19 Gambar 2.19 Tiga jenis Transisi antara dua tingkat energi dalam atom ...
18 Gambar 2.18 Celah lensa ...........................................................................
17 Gambar 2.17 Sistem Metering Kamera DSLR ..........................................
17 Gambar 2.16 Elemen lensa ......................... ..............................................
16 Gambar 2.15 Aberrasi kromatik ................. ..............................................
16 Gambar 2.14 Distorsi .................................. ..............................................
15 Gambar 2.13 Kelengkungan bidang ..........................................................
12 Gambar 2.11 Tiga lintasan membentuk bayangan real .............................
Gambar 1.1 Skema Sensor pada kamera DSLR........................................ 212 Gambar 2.10 Lintasan cahaya melalui lensa negatif .................................
11 Gambar 2.9 Lintasan cahaya melalui lensa positif ..................................
10 Gambar 2.8 Pembiasan cahaya ................... ............................................
10 Gambar 2.7 Pemantulan baur .................. ................................................
9 Gambar 2.6 Pemantulan teratur ...................... ........................................
8 Gambar 2.5 Pemantulan cahaya ...............................................................
8 Gambar 2.4d Kamera tampak samping .....................................................
8 Gambar 2.4c Kamera tampak atas ..............................................................
8 Gambar 2.4b Kamera tampak belakang .....................................................
6 Gambar 2.3 Kamera degan beberapa lensa gabungan.............................. 7 Gambar 2.4a Kamera tampak depan..........................................................
Gambar 2.1a Kamera obscura .................................................................... 6 Gambar 2.1.b pembentukan bayangan pada kamera obscura...................... 6 Gambar 2.2 Kamera dengan lensa tunggal...............................................
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 4.3 Rekaman pola interferensi yang terekam untuk setiap shutter speed......................................................................................53 Gambar 4.4 Pola intensitas Vs shutter speed, ISO 800 ............................
56 Gambar 4.5 Pola intensitas Vs shutter speed, ISO 800 yang mencapai nilai saturasi ..........................................................................
56 Gambar 4.6 Grafik intensitas Vs shutter speed, ISO 800 yang mencapai nilai saturasi ...........................................................................
57 Gambar 4.7 Grafik intensitas Vs shutter speed, ISO 200..........................
57 Gambar 4.9 Kondisi f8, ISO 200, untuk setiap shutter speed...................
59 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR LAMPIRAN
Kode Gambar Data hasil rekaman dalam bentuk kode gambar pada f1.7 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 65 Data hasil rekaman dalam bentuk kode gambar pada f2.8 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 65 Data hasil rekaman dalam bentuk kode gambar pada f4 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 66 Data hasil rekaman dalam bentuk kode gambar pada f5.6 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 66 Data hasil rekaman dalam bentuk kode gambar pada f8 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 67 Data hasil rekaman dalam bentuk kode gambar pada f11 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 67 Data hasil rekaman dalam bentuk kode gambar pada f16 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 68
Pola Rekaman Interferensi Rekaman pola interferensi yang terbentuk pada f1.7 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 69 Rekaman pola interferensi yang terbentuk pada f2.8 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 77 Rekaman pola interferensi yang terbentuk untuk f4 pada setiap shutter speed dan setiap kondis i ISO ………………………………… 85 Rekaman pola interferensi yang terbentuk pada f5.6 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO .................................................... 93 Rekaman pola interferensi yang terbentuk pada f8 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO ................................................... 101 Rekaman pola interferensi yang terbentuk pada f11 untuk setiap
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Rekaman pola interferensi yang terbentuk pada f16 untuk setiap shutter speed dan setiap kondisi ISO ................................................... 117 Tabel
Tabel nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada f1.7 ……………………………………........ 125
Tabel nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada f2.8 ……………………………………….... 126
Tabel nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada f4 …………………………………………... 127
Tabel nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada f5.6 ………………………………………… 128
Tabel nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada f8 ………………………………………….. 129
Tabel nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada f11 ……………………………………….... 130
Tabel nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada f16 ……………………………………….... 131
Grafik Grafik nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada bukaan f1.7.................................................... 132 Grafik nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada bukaan f2.8..................................................... 134 Grafik nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada bukaan f4 ....................................................... 136 Grafik nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada bukaan f5.6..................................................... 138 Grafik nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada bukaan f8 ...................................................... 140
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Grafik nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada bukaan f11 .................................................... 142 Grafik nilai intensitas maksimal yang terukur pada pengubahan nilai waktu buka shutter pada bukaan f16 .................................................... 144 Gambar skema peralatan....................................................................... 146
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Perkembangan teknologi dewasa ini sangat pesat, termasuk juga
dalam bidang fotografi. Perkembangan teknologi pada kamera membuat kualitas gambar yang dihasilkan semakin meningkat. Kamera diciptakan pertama kali pada sebelum abad X, yang disebut kamera obskura (obscura
camera ), berasal dari bahasa Latin yang berarti “kamar digelapkan”.
Kamera ini berupa sebuah kamar kecil dengan sebuah lubang pada salah satu dindingnya. Lubang itu akan menyebarkan sinar cahaya yang berasal dari pantulan benda di luar kamar sehingga mengenai dinding di hadapan lubang dan membentuk bayangan benda yang terbalik pada film.
Dewasa ini, teknologi yang kaitannya dengan kamera semakin berkembang. Kamera dapat digunakan sebagai perekam citra dari sebuah objek yang dapat disimpan dalam sebuah media penyimpanan data. Kamera digital bekerja dengan prinsip dasar sama seperti kamera obskura tetapi sebagai pengganti bayangan yang dipantulkan pada dinding, bayangan tersebut direkam pada media perekam digital yaitu sensor gambar (sensor image) atau sensor Charge Coupled Device (CCD).
Elemen-elemen dasar sebuah kamera adalah sebuah lensa konvergen atau sering disebut lensa positif. Lensa positif dibuat dari kaca optik, yang membelokkan cahaya untuk membentuk bayangan. Bayangan itu difokuskan dengan cara menggerakkan ring lensa ke depan atau ke belakang relatif agar cahaya mengenai sensor gambar (image sensor) (Young and Freedman, 2001: 566).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Sensor gambar (Image sensor) digunakan untuk menerima cahaya yang difokuskan oleh lensa, kemudian cahaya itu membentuk citra yang direkam oleh sensor dalam data digit, yang selanjuutnya dikonversikan dengan teknologi ADC (analog to digital converters) sehingga dapat terbentuk gambar digital.
Gambar 1.1. Skema Sensor pada kamera DSLRPenggunaan kamera sebagai pengolahan citra dalam media digital membutuhkan kemampuan untuk mengatur cahaya yang masuk dan pemfokusan yang tepat. Pengaturan cahaya yang masuk ke lensa kamera dapat kita lakukan dengan memperhatikan pengaturan shutter speed, pengaturan lebar celah lensa/diafragma (lens aperture) dan ISO (International Organization for Standardization). Untuk menghasilkan gambar yang baik diperlukan intensitas cahaya yang tepat, maka untuk mendapat ukuran pencahayaan yang tepat, seorang pemotret bisa mengatur pencahayaan tersebut dengan mengubah kombinasi, rana (shutter speed)rhentian-f (lens aperture/f stop ) dan ISO (International Organization for Standardization). Kombinasi antara Diafragma, Shutter dan ISO disebut sebaga(exposure) atau waktu pencahayaan (exposure time).
Perkembangan teknologi kamera juga mendukung perkembangan percobaan fisika, termasuk percobaan dalam bidang optika yaitu pola
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
interferensi dua celah. Dengan dukungan software, seperti matlab7.0, proses perekaman pola interferensi dapat teramati dengan jelas.
Berdasarkan latar belakang permasalahan di atas, maka peneliti ingin melakukan perekaman percobaan optika fisis yaitu pola interferensi yang terbentuk dari berkas laser helium neon sebagai sumber cahaya dengan mengembangkan secara khusus sifat lensa pada kamera digital single lens reflex. Dari percobaan ini peneliti dapat menentukan apakah ada hubungan ISO dengan intensitas berkas laser yang tampak, menentukan hubungan setiap perhentian-f (f ), serta hubungan
stop
pembuka/penutup (shutter) dengan intensitas pada perekaman percobaan optika fisis.
A. Perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, penulis ingin meneliti Bagaimana pola interferensi yang dihasilkan dari sinar laser
Helium Neon (He-Ne) yang terekam oleh setiap f stop Apakah ISO berpengaruh pada intensitas spot berkas laser Apakah ada hubungan shutter dengan intensitas hasil rekaman B.
Batasan Masalah
Permasalahan yang diteliti dibatasi pada: Kamera yang digunakan Sony alpha 230 dengan lensa Minolta yang memiliki jarak fokus 50mm dan intensitas cahaya yang dihasilkan oleh berkas laser Intensitas yang masuk pada image sensor diatur oleh pengaturan
Shutter speed , aperture (f stop ) dan ISO (International Organization for Standardization ).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
C. Tujuan
Dapat menghasilkan rekaman pola interferensi yang dihasilkan sinar laser Helium Neon (He-Ne) yang melewati dua celah untuk setiap perhentian-f (f stop ) Menyelidiki pengaruh ISO pada hasil rekaman Menyelidiki hubungan shutter speed terhadap intensitas hasil rekaman D.
Manfaat
Manfaat yang ingin dicapai dari penyusunan skripsi ini adalah: Bagi siswa/mahasiswa, supaya siswa/mahasiswa lebih termotivasi untuk belajar fisika Bagi guru, agar guru lebih terdorong untuk mengembangkan alat- alat sederhana dalam kaitanya dengan konsep fisika dan pembelajaran fisika Bagi peneliti, memperluas wawasan dalam penerapan fisika di bidang optika khususnya dalam bidang fotografi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II DASAR TEORI A. Kamera Menurut Pujiastuti, 2005: 4, kamera diciptakan pertama kali pada
sebelum abad X, yang disebut kamera obskura (obscura camera), berasal dari bahasa Latin yang berarti “kamar digelapkan”. Kamera ini berupa sebuah kamar kecil dengan sebuah lubang pada salah satu dindingnya (gambar 2.1a). Lubang itu akan menyebarkan sinar cahaya yang berasal dari pantulan benda di luar kamar sehingga mengenai dinding di hadapan lubang dan membentuk bayangan benda yang terbalik pada film (gambar 2.1b). Kamera ini memerlukan pencahayaan yang cukup lama karena: 1.
Lubang tidak cepat menyalurkan cahaya 2. Film yang digunakan tidak begitu peka terhadap cahaya
Kemudian lubang diganti dengan sebuah lensa tunggal (satu elemen) hingga penyaluran cahaya bertambah cepat, seperti pada gambar
2.2. Perkembangan selanjutnya menunjukkan dibuatnya lensa-lensa, yang terdiri dari beberapa komponen (gabungan lebih dari satu lensa tunggal) dan elemen (unsur-unsur lensa tunggal) lensa-lensa itu ada yang cekung- cembung, cekung-cekung, atau cembung-cembung, lihat gambar 2.3. (Soelarko 1975 : 1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
lubang film
Gambar 2.1 a. Kamera obscura Gambar 2.1 b. Pembentukan bayangan pada kamera obscura (diadaptasi dari http://www.chapelgallery.org/camera_obscura.htm)Gambar 2.2. Kamera dengan lensa tunggal (diadaptasi dari http://kaita91.wordpress.com/2011/11/22/alat-optik/)Dengan berkembangnya kemajuan teknologi dalam media perekam bayangan, kamera saat ini bekerja dengan prinsip dasar sama seperti kamera obskura tetapi sebagai pengganti bayangan yang dipantulkan pada dinding (film), bayangan tersebut direkam pada media perekam digital yaitu sensor gambar (image sensor). Sensor gambar digunakan untuk menerima/menyerap cahaya yang difokuskan oleh lensa, kemudian cahaya itu membentuk citra yang direkam oleh sensor dalam data digit, kemudian dikonversikan dengan teknologi ADC (analog to digital converters) sehingga dapat terbentuk gambar digital, yang sekarang dikenal dengan digital single lens reflex camera (Camera DSLR).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
pentaprism Elemen lensa diafragma shutter sensor sinar Flip up miror
Gambar 2.3 kamera dengan beberapa lensa gabungan dan sensor (diadaptasi dari http://tukangmoto.files.wordpress.com/2010/11/0-7645-9803-1_0204.jpg)
Kamera film maupun kamera digital mempunyai bagian-bagian dasar yang sama, antara lain:
1. Sebuah kotak tertutup (body camera), untuk menjaga agar cahaya tidak dapat masuk
2. Lensa konvergen (lensa positif), untuk membentuk bayangan nyata dan diperkecil dari suatu objek
3. Celah lensa (lens aperture), untuk mengatur intensitas cahaya yang masuk
4. Jendela pembidik (viewfinder), untuk pemotret membidik dengan pandangan melalui lensa.
Kamera digital mempunyai sistem dengan tersedianya tombol- tombol yang terdapat pada body kamera yang memudahkan pemotret memilih pengaturan menu. Bagian-bagian body kamera (ditunjukan pada gambar 2.4).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
5
6
3
7
1
4
8
9
10
11
12
1 (a) (b)
14
13
16
20
15
19
21
2
22
2
18
17 (c) (d)
Gambar 2.4. Kamera dilihat tampak depan (a), tampak belakang (b), tampak atas (c), tampak samping (d) dan keterangannyaKeterangan: 1.
Pengatur shutter speed, untuk mengatur kecepatan pembuka/penutup rana dan cermin 2. Konektor lensa AF, chip pada lensa agar suatu keterangan (exif) data pada lensa terbaca 3. Cermin 4. Pengatur AF (auto focus) / MF (manual focus), untuk mengatur lensa agar berkerja secara auto focus atau manual fokus
5. Jendela bidik (viewfinder), untuk melihat gambar yang akan difoto/dibidik 6.
Tombol fungsi , untuk mengatur fungsi didalam kamera 7. Tampilan pada LCD , menampilkan keterangan pada layar LCD 8. Pengatur flash on /off , untuk mengatur flash menyala dan mati 9. Tombol spot AF, untuk mengunci sasaran yang akan difokuskan 10.
Pengatur ISO , untuk mengatur kepekaan sensor yang akan digunakan 11. Tombol timer shutter, untuk pengatur waktu shutter 12. Tombol penghapus gambar 13. Tombol penampil gambar (display picture) 14. LCD, untuk menampilkan pengaturan setiap mode yang dijalankan dan menampilkan hasil
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15. Tombol shutter, untuk mengambil gambar 16.
Pengatur on/off kamera, untuk mengidupkan dan mematikan kamera 17. Hot shoe, dudukan / tempat flash external 18. Tombol menu 19. Tombol mode, untuk memilih mode dial yang akan digunakan 20. Konektor usb, konektor dari usb ke computer 21. Tempat slot memory, untuk menyimpan mmc ke kamera 22. Slot kabel HDMI, konector dari usb ke computer/TV B.
Refleksi dan Refraksi
(Young and Feedman, 2001:498) Bila sebuah gelombang cahaya menumbuk sebuah antar muka (interface) halus yang memisahkan dua medium transparan (medium tembus cahaya, seperti udara, kaca atau air), maka pada umumnya sebagian gelombang itu direfleksikan dan sebagian lagi direfraksikan (ditransmisikan) kedalam medium kedua.
Refleksi adalah pemantulan cahaya ketika cahaya melewati batas antar medium, bagian dari sinar yang datang dipantulkan, berlaku hukum
‟
pemantulan cahaya, sudut datang ( ) = sudut pantul ), (ditunjukkan Ɵ
1 (Ɵ
1 pada gambar 2.5). 1 ’ 1 Ɵ Ɵ
Gambar 2.5. Pemantulan cahayaPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Pemantulan cahaya ada dua jenis yaitu pemantulan teratur / refleksi spekular (specular reflection) dan pemantulan baur / refleksi tersebar (diffuse reflection).
Pemantulan teratur terjadi jika suatu berkas cahaya sejajar datang pada permukaan yang rata seperti permukaan kaca, permukaan cermin datar atau permukaan air yang tenang, maka pemantulannya teratur (ditunjukkan pada gambar 2.6).
Gambar 2.6. Pemantulan teraturPemantulan baur terjadi jika suatu berkas cahaya sejajar datang pada permukaan yang kasar (tidak rata/bergelombang), berkas cahaya akan dipantulkan ke berbagai arah yang tidak menentu (ditunjukkan pada gambar 2.7).
Gambar 2.7. Pemantulan baurRefraksi adalah ketika cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya, cahaya yang datang melewati medium yang kedua dikatakan dibiaskan. Indeks bias (n) mutlak suatu medium adalah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
perbandingan laju cahaya (c) dalam ruang hampa terhadap laju cahaya (v) dalam medium tersebut: n = (1)
Indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias dua medium berbeda. Indeks bias relative medium kedua terhadap medium pertama adalah perbandingan indeks bias antara medium kedua dengan indeks bias medium pertama. Berlaku hukum pembiasan cahaya, sin
1 / sin 2 = n 2 / n 1 (2)
Ɵ Ɵ atau n
1 sin 1 = n 2 sin 2 (3)
Ɵ Ɵ 1 1 ’
Ɵ Ɵ n 1 n 2 2 Sudut bias
Ɵ
Gambar 2.8. Pembiasan cahaya, refleksi dan refraksi dalam kasus dimana medium 2 mempunyai indeks refraksi yang lebih kecil dari pada medium 1, maka n < n2 1 C.
Lensa
(Minto, 2008:7) Lensa adalah suatu bahan transparan yang dapat memfokuskan berkas cahaya sedemikian sehingga bayangan dapat dibentuk. Lensa biasanya terbuat dari kaca (gelas) atau plastik dengan indeks bias (n) tertentu.
Secara umum, lensa dapat dikategorikan menjadi lensa konvergen dan divergen. Lensa konvergen sering juga disebut lensa positif akan membelokkan sinar (cahaya) yang lewat lensa kearah sumbu lensa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
tersebut akan melalui suatu titik pada jarak tertentu dari lensa positif. Titik tertentu tersebut dikenal sebagai titik fokus lensa. Jarak titik fokus dari pusat lensa disebut panjang fokus lensa (f) (ditunjukkan dalam gambar 2.9) untuk lensa positif. Karena lensa yang ditinjau adalah lensa yang mempunyai permukaan sferis (bola), maka permukaan lensa tersebut mempunyai jari-jari kelengkungan (r).
Sinar datang f
Gambar 2.9. lintasan cahaya melalui lensa positifLensa divergen sering disebut juga lensa negatif akan membelokkan sinar (cahaya) yang melewatinya kearah yang menjauhi sumbu lensa (ditunjukkan pada gambar 2.10)
f
Gambar 2.10. lintasan cahaya melalui lensa negatifPermukaan lensa dapat cembung dan cekung atau datar. Permukaan lensa cembung mempunyai jari-jari kelengkungan positif, lensa yang permukaan cekung mempunyai jari-jari kelengkungan negatif, dan lensa yang permukaan datar mempunyai jari-jari kelengkungan tak berhingga.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Pembentukan bayangan suatu objek (benda) yang ditempatkan didepan permukaan lensa tipis dapat dijelaskan dengan meninjau hukum- hukum lensa berikut ini: 1.
Sinar datang merambat sejajar sumbu lensa akan dibelokkan oleh lensa menuju titik fokus lensa.
2. Sinar berasal dari titik fokus setelah melewati lensa akan diteruskan sejajar dengan sumbu lensa.
3. Sinar yang merambat menuju titik pusat lensa tidak dibelokkan.
Ketiga aturan lintasan sinar oleh keberadaan lensa diperlihatkan secara grafis pada gambar 2.11. bayangan suatu benda (objek) terbentuk pada jarak tertentu dari lensa, yaitu
1
3