Biomekanika

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Biomekanika

2.1.1 Pengertian Biomekanika

Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada sistem biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh mahluk hidup. Dalam praktiknya biomekanika mempelajari kekuatan, ketahanan dan ketelitian manusia dalam melakukan kerjanya. Biomekanika juga mengkaji hubungan pekerja dengan perlengkapan kerjanya, lingkungan kerja dan sebagainya.

Biomekanika menggunakan hukum-hukum mengenai konsep fisik dan teknik untuk menggambarkan gerakan yang dialami oleh bagian-bagian tubuh yang beragam dan aksi gaya pada bagian-bagian tubuh tersebut selama melakukan aktifitas harian normal. Dilihat dari defenisi tersebut, biomekanika adalah aktifitas multi disipliner.

Faktor-faktor yang mempengaruhi biomekanika yaitu :

1. Faktor diri seperti umur, Janis kelamin, suku bangsa

2. Sikap kerja

3. Jenis kerja

2.1.2 Anatomi Tulang Belakang

Pendekatan biomekanika menitik beratkan pada struktur tulang dan posisi pengangkatan, dimana struktur tulang terutama tulang belakang akan mengalami tekanan yang berlebihan ketika melakukan pengangkatan meskipun frekuensi jarang.

Struktur tulang belakang manusia dibagi menjadi 4 bagian :

1. Cervical

2. Thoaric

3. Lumbar

4. Sacro-illiac

Gambar 2.1 Struktur Tulang Belakang Manusia

Tulang belakang manusia tidaklah tegak lurus, namun membentuk kurva. Kurva tulang belakang yang cembung disebut kyphosis dan yang cekung disebut lordosis. Tulang belakang ini terdiri dari 24 ruas tulang, dimana setiap tulang belakang terdapat lempengan (disc) tulang belakang. Dengan adanya ruas-ruas beserta lempengan tersebut, maka tulang belakang dapat menekuk. Dari bagian-bagian tulang belakang tadi, maka bagian lumbar adalah yang terpenting.

Untuk maminimasi kelelahan dan resiko terhadap rusaknya tulang dan otot dalam kondisi kerja yang berulang-ulang, maka dalam penempatan dan pengoperasian posisi pengendalian harus seergonomis mungkin sehingga pengoperasiannya afisien.

Pengangkatan beban atau material dapat menimbulkan 3 macam resiko :

1. Resiko terjadinya cedera karena kecelakan.

2. Resiko melakukan usaha yang berlebihan (overexertion).

3. Resiko kerusakan komulatif.

Ketiga macam resiko diatas dapat saja dipandang secara terpisah tergantung kasus yang terjadi. kriteria biomekanika dapat memprediksi terjadinya peningkatan resiko dalam proses pengangakatan material sebagai fungsi dari berat beban yang harus diangkat dan jarak beban tubuh pekerja. Kedua faktor ini berkaitan erat dengan momen yang ditimbulkan dari proses penanganan material, dimana semakin besar momen yang dihasilkan semakin besar pula resiko yang ditimbulkannya.

Penelitian “Analisis Manual Material Handling (MMH) dengan model biomekanika sebagai pengurang resiko kecelakaan kerja” dan dimaksudkan untuk mengetahui beban maksimal yang harus diangkat oleh pekerja, untuk mengetahui banyaknya energi yang dikeluarkan oleh pekerja dan untuk memberikan rekomendasi kepada perusahaan tentang keselamatan kerja, sehingga cedera secara langsung maupun tidak langsung akan cepat teridentifikasi. Penelitian ini juga bermanfaat untuk bahan masukan, informasi untuk memperhatikan kenyamanan, kesehatan dan keselamatan para pekerja saat mengangkat. Hal ini mengakibatkan gejala sakit pinggang pada tulang belakang.

Kemudian untuk mengurangi cidera tulang belakang maka alat bantu trolley dapat digunakan untuk membuat proses pengangkatan lebih ergonomis, sehingga pekerja tidak terlalu banyak mengeluarkan energi untuk melakukan aktivitas pengangkatan. Dari perhitungan RWL, LI dan konsumsi energi dapat disimpulkan bahwa pekerjaan jika dilakukan secara terus-menerus dan dalam jangka waktu tertentu akan mengalami cidera pada tulang belakang sehingga perlu alat bantu untuk meminimal resiko alat bantu tersebut seperti trolley.

Langkah-langkah utama untuk meniminasi rasiko akibat penanganan material secara manual adalah sebagai berikut :

1. Perancang sistem kerja.

2. Seleksi pekerja.

3. Pelatihan kerja.

Disamping itu, untuk mendapatkan inklinasi (kemiringan) sudut posisi kaki atau tangan relatif terhadap horizontal agar gaya maksimum dapat diterapkan, maka kondisi berikut harus dapat diterapkan :

1. Analis biomekanika secara global dengan mempertimbangkan kondisi masing-masing otot.

2. Penyederhanaan model biomekanika yang berdasarkan pada sistem sambungan tulang untuk memprediksikan beban pada ruas tulang belakang untuk mengangkat beban kerja.

3. Metode empiris untuk pengukuran langsung terhadap kekuatan otot.

2.1.3 Biomekanika dan Cara Kerja

Pendekatan biomekanika berguna untuk mengukur kekuatan dan ketahana fisik menusia untuk melakukan suatu pekerjaan tertentu. Tujuannya adalah untuk mendapatkan suatu cara kerja yang lebih baik dengan kemungkinan cedera yang minimum. Dalam kasus pengangkatan beban secara manual dapat diteliti pengaruh sikap kerja terhadap kekuatan fisik manusia.

Prinsip-prinsip biomekanika untuk pengangkatan beban :

1. Sesuaikan berat dengan kemampuan pekerja dengan mempertimbangkan frekuensi pemindahan.

2. Memanfaatkan dua atau lebih pekerja untuk pemindahan barang berat.

3. Ubahlah aktifitas jika mungkin sehingga lebih mudah, ringan dan tidak berbahaya.

4. Minimasi jarak horizontal gerak antara tempat milai dan berakhir pada pemindahan barang.

5. Material terlatak tidak lebih tinggi dar bahu.

6. Kurangi frekuensi pemindahan barang.

7. Berikan waktu istirahat yang cukup.

8. Berlakukan rotasi kerja.

9. Rancang kontainer agar mempungai pegangan yang dapat dipegang dekat tubuh

10. Benda yang berat diletakkan setinggi lutut, agar dalam pemindahan tidak menimbulkan cedera pinggang.

Biomekanika dapat diterapkan pada perancangan kembali pekerja yang telah ada, mengevaluasi pekerjaan, penyeleksian operator, tugas-tugas penanganan material secara manbual dan sebagainya. Penerapan biomekanika berguna untuk menghindari terjadinya cidera dan mengupayakan agar dengan pengeluaran energi yang minimum dapat dicapai hasil kerja yang maksimum

2.1.4 Perbedaan Gaya Statis dan Gaya Dinamis

1. Isometri (statis)

Isometri (statis) adalah gaya otot yang dikeluarkan tanpa menghasilkan suatu kerja. Hal ini terjadi karena gerakan otot tersebut terlambat dalam suatu sistem kerja. Misalnya : mengangkat beban yang terlalu berat.

2. Isotonis (dinamis)

Isotonis (dinamis) adalah memanjang atau memendeknya otot dengan menghasilkan suatu kerja dimana gaya dikeluarkan dan menghasilkan suatu kerja. Hal ini dikategorikan menjadi dua bagian :

a. Konsentris : memendeknya otot sambil tetap menahan suatu tegangan. Misalnya : mengangkat beban.

b. Eksentris : memanjang otot sambil tetap menahan suatu tegangan dan gerakannya berlawanan dengan tegangannya. Misalnya : meletakkan kembali setelah mengangkat. Kemampuan manusia untuk melakukan pengangkatan secara manual/manual material handing (MMH) diperoleh dengan menggunakan pendekatan epidemi medis, psikologis dan pendekatan administrative.

2.1.5 Manual Material Handling (MMH)

Wheelbarrow merupakan salah satu alat manual material handling yang banyak digunakan masyarakat. Oleh karena itu perlu dilakukan penentuan karakterisik wheelbarrow yang baik yang telah mempertimbangkan faktor yang paling mempengaruhi konsumsi energi dan kemungkinan cedera untuk mengetahui prioritas perbaikan. Eksperimen dilakukan dengan menggunakan metode Taguchi. Dari analisis posisi tubuh diketahui bahwa posisi tubuh paling baik saat pengangkatan adalah posisi tubuh lurus dengan lengan sejajar tulang belakang. Berdasarkan kuesioner diketahui bahwa keluhan terbanyak responden adalah pada telapak tangan, lengan, bahu, siku dan pergelangan tangan.

Berdasarkan informasi-informasi tersebut maka dapat disimpulkan bahwa wheelbarrow yang baik adalah wheelbarrow mempunyai jarak antara tumpuan manusia dengan poros roda yang lebih panjang dari 110 cm, mempunyai jarak horizontal titik berat beban terhadap poros yang lebih kecil dari 26,53 cm, mempunyai jarak vertikal titik berat beban terhadap poros yang lebih kecil dari32,37 cm, mempunyai titik berat beban yang stabil (tetap pada (-13,22 cm ; 14,37 cm) terhadap titik acuan), mempunyai fitur yang dapat mengurangi kecepatan wheelbarrow di jalan menurun, mempunyai fitur yang dapat meredam getaran, mempunyai berat bersih wheelbarrow yang lebih ringan dari 21,6 kg, mempunyai tinggi kaki penyangga yang lebih rendah dari 32,5 cm.

Penggunaan wheelbarrow tergolong dalam aktivitas manual material handling. Elemen pekerjaan spesifik pada penggunaan wheelbarrow terdiri dari loading, pengangkutan dan unloading. Loading merupakan proses pengangkatan (pergerakan vertikal) wheelbarrow dan muatannya hingga akhirnya dapat didorong. Pengangkutan merupakan pemindahan beban menuju tempat tertentu. Unloading merupakan proses pembongkaran muatan/beban yang dilakukan dengan pengangkatan wheelbarrow beserta muatannya ke arah depan sehingga muatan tersebut dapat dikeluarkan dari wheelbarrow. Aktivitas mengangkut dengan wheelbarrow merupakan aktivitas yang memerlukan energi yang besar.

Konsumsi energi rata-rata yang diperlukan operator pengguna wheelbarrow besarnya ± 4080 kkal/hari selama jam kerja. Nilai ini mendekati nilai batas atas energi yang diperbolehkan untuk kerja berat yaitu ± 4800 kkal/hari (Grandjean, 1998). Selain konsumsi energi yang cukup besar, penggunaan wheelbarrow juga dapat mengakibatkan timbulnya kesulitan dan rasa sakit pada beberapa bagian tubuh. Misalnya pada saat unloading, pengguna sering kehilangan keseimbangan saat harus mengangkat dan menggerakkan wheelbarrow ke arah kiri dan kanan. Dan pada saat pengangkutan, pengguna sering merasakan beban yang besar pada bagian lengan. Wheelbarrow dapat dikatakan baik jika dapat meminimasi konsumsi energi dan cedera yang ditimbulkan.

2.2 Recommended Weight Limit (RWL)

The National Institute for Occupational and Health (NIOSH) yang berdiri pada tahun 1981 telah dapat membuat persamaan yang dapat membantu bagi praktisi agar dapat mengevaluasi suatu pekerjaan pengangkatan benda secara manual, denagn memberikan fokus perhatian pada segi keselamatan dan kesehatan bagi para pekerja.

Persamaan yang dikeluarkan NIOSH memberikan suatu nilai beban angka teoritis yang disarankan untuk pekerjaan mengangkat benda yang disebut Recommended Weight Limit (RWL). Karena persamaan tahun 1981 hanya dapat diterapkan pada lingkungan yang sempit maka pada 1991 NIOSH melakukan revisi dengan maksud agar persamaan pengangkatan (lifting equalio) ini dapat diterapkan pada lingkungan yang lebih luas.

Persamaan yang dibuat tahun 1991 memberikan faktor pengali tambahan berupa perhitungan penggerak asimetrik dan faktor pengangkatan tangan sebagai fungsi kopling. Tujuan dari persamaan pembebanan ini adalah untuk mencegah dan mengurangi terjadinya cedera tulang punggung belakang bagian bawah bagi pekerja yang melakukan aktivitas pengangkatan beban secara manual.

Ada tiga kriteria yang menjadi komponen utama dalam persamaan yaitu kriteria biomekanika fisiologis dan psikofisik.

Tabel 2.1 Nilai Batas Kriteria Perancangan Pengangkatan Beban

Tinjauan kriteria perancangan Nilai Batas

Biomekanika Gaya tekan lempeng maksimum 3.4 kn ( 770 lbs )

Fisiologi Pengeluaran energi maksimum 2.2 – 4.7 kkal/menit

Psikofisik Berat maksimum yang dapat diterima Diterima oleh 75% pekerja wanita dan 99% pekerja pria

2.2.1 Perhitungan Recommended Weight Limit (RWL)

Faktor pengali pada persamaan pengangkatan yang telah direvisi terdiri dari enam koefisien yang digunakan sebagai pengurang konstanta beban berdasarkan karakteristik pengangkatan beban pada lokasi standar pengangkatan beban (kondisi yang optimal).

Komponen perubahan persamaan NIOSH terdiri dari konstanta beban dan faktor-faktor pengali yaitu pengali horizontal, faktor pengali vertikal, faktor pengali jarak, faktor pengali frekuensi, faktor pengali asimetri, faktor pengali kopling, dengan rumus sebagai berikut :

Keterangan :

LC = Load Constan

HM = Horizontal Multiplier

VM = Vertical Multiplier

DM = Distance Multiplier

AM = Asymetric Multiplier

FM = Frequency Multiplier

CM = Coupling Multiplier

Dimana :

1. Load Constan (LC)

LC adalah berat maksimum yang direkomendasikan untuk pengangkatan beban satandar dalam kondisi optimal (posisi sagital pengangkatan dengan frekuensi yang tidak terlalu sering, kopling baik, jarak pemindahan = 25 cm, dan lain sebagainya). Pemilihan konstanta beban berdasarkan pada kriteria psikofisik dan biomekanika. Mengestimasi bahwa pengangkatan beban ekivalen dengan konstanta beban dalam kondisi ideal ( dimana semua faktor pengali sama dengan 1.0 ) dan dapat diterima oleh 75 % pekerja wanita dan 90 % pekerja pria dan gaya tekan terhadap ruas-ruas tulang belakang kurang dari 3.4 kN. Pada persamaan yang telah direvisi, konstanta beban reduksi dri 40 kg menjadi 23 kg. Reduksi ini dilakukan karena bertambahnya jarak minimum horizontal dari 15 cm pada persamaan 1991. konstanta beban direvisi ini 17 kg lebih kecil nilainya dari persamaan 1981, namun dengan direvisinya pula jarak minimum horizontal menjadi 25 cm maka reduksi konstanta beban menjadi hanya 1 kg.

2. Horizontal Multiplier (HM)

HM didapat dari nilai H ( horizontal location ) yaitu jarak antara tangan dengan titik tengah pergelangan kaki bagian dalam kaki. Bahwa semakin besar jarak horizontal beban terhadap tulang belakang, maka semakin besar pula gaya tekan terhadap lempeng ( disc ) dan menurunkan batas maksimum beban yang diperbolehkan diangkat. Tegangan pada tulang belakang selama pengangkatan beban secara umum meningkat secara proporsional dengan jarak horizontal antara beban dengan tulang belakang.

Untuk melengkapi kriteria beban angkatan, faktor pengali horozontal ditetapkan sebagai berikut :

HM = ( 25 / H ) dimana

H = jarak horizontal

Atau

Hm = ( 10 / H ) dimana

H = jarak horizontal dalam inchi

3. Vertical Multiplier (VM)

VM didapat dari nilai V ( vertical location ) yitu jarak antara tinggi vertical dengan lantai. Komite NIOSH 1991 merekomendasikan bahwa factor vertical memberikan penurunan sebesar 22.5 % terhadap nilai beban yang boleh diangkat diatas 75 cm dari lantai adalah berdasarkan data empiris dari studi psikofisik, bahwa maksimum beban yang boleh diangkat ( MAWL ) oleh pekerja akan menurun sejalan dengan peningkatan vertical yang lebih tinggi dari 75 cm dari lantai.

Factor pengali vertical adalah :

VM = ( 1-0,003 [V-75] )

V = tinggi vertical dalam cm.

4. Distance Multiplier (DM)

DM didapat dari nilai D ( vertikal traple dintance ) yaitu jarak vertical antara titik awal beban sebelum diangkat ke titik tujuan beban diletakakn. Dari hasil studi psikofisik oleh Aquilano (1980) dan khalil (1985) memperkirakan terjadinya penurunan 15 % terhadap MAWL ketika total jarak perpindahan mendekati maksimum (beban diangkat dari lantai ke bahu). Hasil ini mengidentifikasikan peningkatan kebutuhan psiologis sejalan dengan peningkatan jarak peningkatan. Sehingga untuk peningkatan dimana total jarak perpindahan = 25 cm (= 10 inchi) dan kebutuhan psiologisnya tidak mengalami kenaikan signifikan, maka factor pengali haruslah konstan.

Denhan begitu maka pengali jarak ( DM ) yang diterapkan pada tahun 1991 oleh komite adalah :

DM = 0,82( 4.5/D)

D = total jarak perpindahan dalam cm

DM = 0.82 (1,8/D)

D= total jarak perpindahan dalam inchi

5. Asymmetric Multiplier (AM)

AM didapat dari nilai A ( Asymmetric ) yaitu sudut yang dibentuk tubuh saat memindahkan beban.

Pengangkatan asimetri akan ditemukan pada kondisi sebagai berikut :

1. Posisi origindan destination membentuk sudut antara keduanya.

2. Pengangkatan dilakukan untuk mempertahankan keseimbangan tubuh karena adanya rintangan pada tempat kerja atau permukaan lantai kerja yang tidak teratur.

3. Gerakan mengangkat memotong posisi tubuh, misalnya saat membelokkan beban dari satu lokasi kelokasi yang lainnya.

4. Standar produktivitas diperlukan dalam meraduksi waktu pengangkatan.

Secara umum pengangkatan dengan asimetri ini harus dihindari, jika tidak maka nilai RWL akan lebih dari pada pengangkatan dengan posisi pengangkatan secara asimetri pada tahun 1991, pengali asimetri ditentukan sebagai factor pengali yang mengurangi 30 % dari beban yang boleh untuk diangkat pada pengangkatan denagn sudut pergerakan 90 %. Factor pengali asimetri yang ditetapkan oleh komite NIOSH adalah :

AM = 1 – ( 0.0032 A )

A = Sudut asimetri yang dibentuk

Sudut asimetri adalah sudut yang menunjukan sejauh mana benda dipindahkan dari depan ( bidang mid – sagital ) tubuh pekerja ketujuan. Sudut asimetri terbentuk antara garis asimetri dengan garis sagital yang diproyeksikan pada bidang atas.

Gambar 2.2 Grafik Sudut Asimetri

6. Frequency Multiplier (FM )

FM didapat dari nilai F ( Frecuency Component ) Yaitu jumlah beban yang diangkat setiap menitnya. Pengali frekuansi ditentukan oleh jumlah pengankatan per menit. Jumlah waktu yang diperlukan untuk pengangkatan (durasi) dan tinggi vertikal pengangkatan dari lantai. Untuk persamaan yang dibuat tahun1991 telah ditetapkan pendekatan

Pengangkatan dengan F < 0.2 maka diambil nilai pengangkatan dengan F = 0.2 untuk pengankatan denagn frekuensi tangan jarang. Missal F << 0.1 maka recovery yang dianggap sesuai adalah category short durasi. Durasi pengangkatan dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan pada continous work time dan recovery time. Continooous time adalah periode kerja tanpa terjadinya interupsi sama sekali. Sedangkan recorvery time adalah periode dalam melakukan aktifitas berskala ringan mengikuti periode pengangkatan continiu. Durasi pengangkatan dibagi atas tiga kategori yaitu a. Durasi singkat = <1 jam b. Durasi moderal = 1 – 2 jam c. Durasi Lama = 2 – 8 jam 7. Coupling Multiplier (CM) CM diperoleh dari bagai mana cara memegang beban. Beban biasanya di lengkapi dengan suatu komponen sebagai alat pemegang pada saat pekerja hendak mengangkat beban tersebut. Kegunaannya adalah agar pekerja dapat mengangkat beban dengan baik. Selanjutnya komponen ini kita sebut sebagai pegangan tangan ( handle ). Perpaduan fungsi tangan pekerja denagn handle ini di sebut kopling. Tabel 2.2 Kategori Kopling Baik Biasa Buruk 1. Untuk kontainer yang dirancang secara optimal. Bentuk lengkapnya dideskriosikan pada keterangan dibawah ini (ket no 1 – 3) 2. Untuk komponen beban atau objek yang tidak beraturan. Pemegang yang baik adalah posisi dimana tangan dapat dengan mudah mencengkram objek (ket no. 6) 1. Untuk kontainer yang dirancang secara biasa ialah pemasangan yang dirancang kurang optimal (ket no. 1 – 4) 2. Untuk beban yang tidak beraturan, pemegangan yang biasa digunakan adalah posisi dimana tangan dapat dibengkokkan sebesar 900 (ket no. 4) 1. Untuk kontainer yang dirancang tidak optimal memiliki bentuk tidak beraturan atau terlalu besar ukurannya atau objek yang memiliki sudut tajam (ket no. 1 – 5) 2. Mengangkat beban yang tidak kaku mislanya lentur bagian tengah. 

2.2.2 Ketetapan NIOSH untuk Perancangan Kriteria Biomekanika 

Hipotesis biomekanika menetapkan bahwa kemampuan mengangkat merupakan kombinasi fungsi dari kekuatan otot dan kekuatan structural tubuh seseorang. Terutama pada lumbar tulang belakang. Komite NIOSH ( 1991 ) mengumpulkan data dari berbagai studi dan hasil penelitian beberapa ahli untuk menentukan besarnya gaya tekan pada lumbar 15/SI. Jager dan Luttman ( 1989 ) menemukan bahwa rata-rata gaya tekan pada lumbar adalah 4,4 kN dengan standar deviasi 1,88 kN. Hasil menyatakan bahwa kira-kira 30 % tekanan akhir dibagian lumbar lebih kecil dari 3,4 kN dan 16 % tekanannya lebih kecil dari 2,5 kN. Berdasarkan studi lapangan yang telah dilakukan oleh para ahli, Komite NIOS 1991 menyimpulkan bahwa gaya pada tulang punggung tidak lebih dari 3,4 kN. Namun studi lebih lanjut perlu dilakukan untuk melihat apakah gaya tekan pada tulakang punggung tidak lebih dari 3,4 kN pada 15 / SI telah dapat melindungi semua pekerja dari cedera tulang belakang. 

2.2.3 Ketetapan NIOSH untuk Perancangan Kriteria Fisiologi 

Komite NIOSH 1991 memilih kriteria psiologi yaitu pengeluaran energi pada pengangkatan yang berulang. Energi erobik dan oksigen yang diperlukan unruk menyuplai otot yang berkontraksi. Proses erobik yaitu perubahan ATP (adenosin tri pospart) menjadi ADP (adenosin di pospart) dan energi dengan bantuan oksigen yang cukup. Jika aktivitas telah melebihi produksi energi pekerja, maka seluruh tubuh akan merasa kelelahan. Kerja berat didefenisikan sebagai usaha otot besar > 70% dari maksimum dari interaksi yang terjadi.

Untuk mengontrol kelelahan yang berlebihan kapasitas erobik maksimum ditetapkan untuk menentukan maksimum pengeluaran energi pada pengangkatan berulang. Kapasitas erobik berbeda untuk setiap indipidu tergantung pada usia, jenis kelamin dan sebagainya. Komite NIOSH 1991 menetapkan kapasitas erobik adalah 9,5 Kkal/menit (nilai 95 Kkal/menit = kapasitas 4000 Kkal/hari dalam 420 menit /periode kerja). Nilai 9,5 Kkal /menit didasarkan pada asumsi data kapasitas erobik rata-rata pekerja wanita usia 40 tahun. Dasar kapasitas erobik selanjutnya disesuaikan dengan perbedaan lokasi dan durasi pengangkatan.

2.2.4 Pembatasan Pada Persamaan NIOSH

Persamaan pembebasan ( Lifting equation ) yang dikeluarkan NIOSH khusus digunakan untuk mengepaluasi dan menilai resiko yang terjadi akibat pengangkatan bebab secara manual. Sebagai alat evaluasi, persamaan ini dirancang untuk mendapatkan suatu nilai beban angka yang sesuai dengan kriteria biomekanika, psiologi kerja ataupun asumsi psikofisik.

Persamaan NIOSH memiliki keterbatasan dalam pemakaian antara lain :

1. Persamaan NIOSH berdasarkan pada asumsi bahwa aktivitas penanganan material secara manual selain pengangkatan adalah minimal dan tidak membutuhkan energi yang besar. Misalnya memegang, mendorong dan berjalan. Jika aktivitas tersebut ada maka harus dilakukan pengukuran denyut jantung dan pengeluaran energi untuk mengetahui kebutuhan metabolisme selama aktivitas berlangsung.

2. Persamaan tidak berlaku untuk aktivitas yang termasuk dalam aktivitas yang tidak diperhitungkan sebelumnya. Misalnya beban yang terlalu berat, tergelincir atau jatuh. Penambahan analisis biomekanika diperlukan untuk menilai tekanan fisik pada lingkungan kerja jika tidak menguntungkan ( seperti temperatur atau kelembaban yang kurang baik ) maka pengukuran metabolisme tubuh diperlukan.

3. Persamaan ini dapat diaplikasikan pada pengangkatan dengan satu tangan. Pengangkatan dengan posisi duduk atau berlutut, dan pangangkatan pada ruangan yang terbatas serta pembebanan dengan beban yang tidak stabil. Beban yang tidak stabil adalah beban dengan titik pusat masa. Misalnya kontainer yang berisi cairan. Persamaan NIOSH juga tidak dapat digunakan untuk pembebanan dengan kecepatan tinggi ( lebih dari 30 inchi/ detik ).

4. Persamaan ini mengasumsikan bahwa koefisien gesek statis antara permikaan lantai dengan sepatu kerja tidak lebih dari 0,5. hal ini untuk mengatisipasi akibat kaki pekerja tergelincir.

5. Persamaan ini mengasumsikan bahwa mengangkat dan menurunkan beban mempunyai resiko yang sama terhadap ceder tulang belakang begian bawah. Asumsi ini tidak berlaku jika pekerja melempar beban kebagian yang lebih rendah dari tempat berdirinya.

2.2.5 Lifting Indeks

Lifting indeks adalah merupakan perbandingan antaraberat beban (load target dengan RWL). Lifting indeks (Li) merupakan nilai relatif dari tingkat tegangan fisik dalam suatu kegiatan pengangkatan manual nilai estimasi tingkat tegangan fisik tersebut dinyatakan sebagai hasil bagi antara nilai beban angkatan dengan nilai RWL hasil perhitungan:

Dimana :

LI = Lifting Indeks

L = Berat beban yang dipindahkan termasuk berat tempat beban.

RWL = Recommended Weight limit

Antropometri dan Ergonomi

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Ergonomi Antropometri

2.1.1 Pengertian Ergonomi
Ergonomi sering disebut Human Factor Engineering, suatu ilmu yang mengatur bagaimana manusia bekerja. Istilah “ergonomi” berasal dari bahasa Yunani yaitu Ergo (kerja) dan Nomos (peraturan dan hukum kerja) serta dapat didefenisikan sebagai penerapan ilmu-ilmu biologi tentang manusia bersama-sama dengan ilmu-ilmu teknik dan teknologi untuk mencapai penyesuaian satu sama lain secara optimal dari manusia terhadap pekerjaannya.
Ergonomi adalah suatu cabang ilmu yang mempelajari perancangan pekerjaan-pekerjaan yang dilaksanakan oleh manusia, sistem orang dan mesin, peralatan yang dipakai manusia agar dapat dijalankan dengan cara yang paling efektif termasuk alat-alat peragaan untuk memberi informasi kepada manusia. (Sutalaksana : "Teknik Tata Cara Kerja").
Perhatian utama ergonomi adalah pada efisiensi yang diukur berdasarkan pada kecepatan dan ketelitian performance manusia dalam penggunaan alat. Faktor keamanan dan kenyamanan bagi pekerja telah tercakup di dalam pengertian efisiensi tersebut. (Wesley E Woodson).
Suatu rancangan memenuhi kriteria “baik” apabila mampu memenuhi konsep ENASE (Efektif, Nyaman, Aman,Sehat dan Efisien). Dan untuk mencapai konsep ENASE ini maka ilmu ergonomi memiliki peran yang sangat besar. Karena di dalam ilmu ergonomi manusia merupakan bagian utama dari sebuah system (Human Integrated Design), maka harus disadari benar bahwa faktor manusia akan menjadi kunci penentu sukses didalam operasionalisasi sistem manusia-mesin (produk); tidak peduli apakah sistem tersebut bersifat manual, semiautomatics (mekanik) ataupun full-automatics.
Dalam penyelidikannya Ergonomi pada dasarnya dikelompokkan atas empat bidang penyelidikan, yaitu :
a. Penyelidikan tentang tampilan (display)
b. Penyelidikan tentang kemampuan kekuatan fisik manusia (Biomekanika)
c. Penyelidikan tentang ukuran tempat kerja (Antropometri)
d. Penyelidikan tentang lingkungan fisik

Berkenaan dengan bidang-bidang penyelidikan itu, maka terlibat sejumlah disiplin dalam ergonomi, yaitu :
a. Anatomi dan fisiologi ; cabang ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi tubuh pada manusia.
b. Antropometri ; ilmu yang mempelajari tentang ukuran-ukuran/dimensi tubuh manusia.
c. Fisiologi psikologi ; ilmu yang mempelajari sistem syaraf dan otak.
d. Psikologi eksperimen ; ilmu yang mempelajari tentang perilaku dan tingkah laku manusia.

Oleh murel dan kawan-kawan, fungsi ergonomi dirumuskan sebagai ”studi ilmiah tentang perkaitan antara orang dengan lingkungan kerjanya ”(The Scientific Study of the relationship between man and his working environment).
Penerapan ergonomi pada umumnya merupakan aktifitas rancang bangun (design) ataupun rancang ulang (Redesign). Inti dari ergonomi adalah suatu prinsip pekerjaanlah yang harus disesuaikan terhadap kemampuan dan keterbatasan yang dimiliki oleh manusia (fitting the job to the man rather than the man to the job). Ini berarti dalam merancang suatu jenis pekerjaan perlu diperhatikan faktor-faktor apa saja yang menjadi kelebihan dan keterbatasan manusia sebagai pelaku kerja. Salah satu faktor keterbatasan manusia yang harus diperhatikan adalah ketrbatasn dalam ukuran dimensi tubuh. Untuk tujuan perancangan inilah dibutuhkan data-data mengenai diri seseorang.

2.1.2 Manfaat dan Peran Ilmu Ergonomi
Ergonomi memeiliki beberapa manfaat, diantaranya :
1. Meningkatkan unjuk kerja, seperti : menambah kecepatan kerja, ketepatan, keselamatan kerja, mengurangi energi serta kelelagan yang berlebihan.
2. Mengurangi waktu, biaya pelatihan dan pendidikan
3. Mengoptimalkan pendayagunaan sumber daya manusia melalui peningkatan ketrampilan yang diperlukan.
4. Mengurangi waktu yang terbuang sia-sia dan meminimalkan kerusakan peralatan yang disebabkan kesalahan manusia.
5. Meningkatkan kenyamanan karyawan dalam bekerja

Dalam lapangan kerja, ergonomi ini juga mempunyai peranan yang cukup besar. Semua bidang pekerjaan selalu menggunakan ergonomi. Ergonomi ini diterapkan pada dunia kerja supaya pekerja merasa nyaman dalam melakukan pekerjaannya. Dengan adanya rasa nyaman tersebut maka produktivitas kerja diharapkan menjadi meningkat. Secara garis besar ergonomi dalam dunia kerja akan memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
1. Bagaimana orang mengerjakan pekerjaannya.
2. Bagaimana posisi dan gerakan tubuh yang digunakan ketika bekerja.
3. Peralatan apa yang mereka gunakan.
4. Apa efek dari faktor-faktor diatas bagi kesehatan dan kenyamanan pekerja.

Aspek-aspek Ergonomi yang mendukung terciptanya lingkungan kerja yang nyaman. Sebagai contoh pada pekerja yang berhubungan dengan komputer.
1. Ergonomi Stasiun Kerja
a. Keluhan yang sering muncul :
 Pengguna komputer mengalami ketegangan otot pundak, ketegangan otot siku, ketegangan punggung.
 Pengguna yang bekerja lama didepan komputer akan mendapatkan miope yang semakin besar. (Haider-Austria).
 Pengguna mengalami iritasi dan ketegangan mata yang semakin hari makin bertambah. (Laubli – Swiss).
b. Cara Mengatasi Keluhan
 Perlu pengaturan tata letak semua peralatan yang digunakan di stasiun kerja.
 Dua faktor yang mempengaruhi unjuk kerja operator, yakni viewing angle dan posisi papan ketik. (Sauter).
 Rancangan stasiun kerja yang baik adalah penempatan papan ketik dan tempat duduk pada ketinggian yang tepat. (Dainof).

2. Aspek Pencahayaan
Lebih ditekankan pada pencahayaan di area layar tampilan. Untuk menghindari kelelahan mata.
Hal-hal yang harus diperhatikan :
 Hindarkan pengguna dari cahaya terang langsung/tak langsung
 Atur keseimbangan antar kecerahan layar tampilan dan kecerahan yang ada di depan pengguna.
 Hindari cahaya menyilaukan, langsung/tak langsung, yang mengenai layar.
 Pastikan bahwa ada cahaya cukup untuk pekerjaan yang tidak menggunakan layar tampilan.
3. Aspek Suhu dan Udara
Kenyamanan udara (thermal comfort) adalah kondisi dimana manusia merasa tidak kepanasan atau kedinginan pada saat dia hanya mengenakan pakaian biasa. Kenyamanan udara ini dapat diperoleh dengan mengatur kelembaban, suhu, dan aliran udara.
Ukuran kenyamanan udara (ASHRAE Standard 55)
 Kecepatan aliran udara : 0.15 m/s.
 Kelembaban relatif sebesar : 50% baik musin dingin/panas.
 Suhu pada musim dingin : 23 - 26 C.
 Suhu pada musim panas : 20 - 23.5 C.
4. Aspek Gangguan Suara
a. Suara dapat menjadi salah satu faktor yang diperhatikan karena :
 Suara-suara tertentu bisa mempengaruhi konsentrasi seseorang.
 Hilangnya konsentrasi menyebabkan turunnya kinerja seseorang.
b. Cara pengendalian gangguan suara
 Pasang panel kedap suara.
 Buat active noise controller.
 Berikan pengertian ke sesama teman kerja tentang jenis musik dan tingkat volume suara dari audio sistem yang sedang diaktifkan.


2.1.3 Resiko Karena Kesalahan Ergonomi
Sering dijumpai pada sebuah industri terjadi kecelakaan kerja. Kecelakaan kerja tersebut disebabkan oleh faktor dari pekerja sendiri atau dari pihak menajemen perusahaan. Kecelakaan yang disebabkan oleh pihak pekerja sendiri, karena pekerja tidak hati-hati atau mereka tidak mengindahkan peraturan kerja yang telah dibuat oleh pihak manajemen. Sedangkan faktor penyebab yang ditimbulkan dari pihak manajemen, biasanya tidak adanya alat-alat keselamatan kerja atau bahkan cara kerja yang dibuat oleh pihak manajemen masih belum mempertimbangkan segi ergonominya. Misalnya pekerjaan mengangkat benda kerja di atas 50 Kg tanpa menggunakan alat bantu. Kondisi ini bisa menimbulkan cidera pada pekerja.
Untuk menghindari cedera, pertama-tama yang dapat dilakukan adalah mengidentifikasi resiko yang bisa terjadi akibat cara kerja yang salah. Setelah jenis pekerjaan tersebut diidentifikasi, maka langkah selanjutnya adalah menghilangkan cara kerja yang bisa mengakibatkan cidera.

Tabel 2.1. Tabel Resiko
Faktor Resiko Definisi Jalan Keluar
Pengulangan yang
banyak Menjalankan gerakan
yang sama berulangulang Desain kembali cara kerja untuk mengurangi jumlah pengulangan gerakan atau meningkatkan waktu jeda antara ulangan, atau menggilirnya dengan pekerjaan lain
Tekanan Tubuh tertekan pada suatu permukaan atau tepian Memperbaiki peralatan yang ada untuk menghilangkan tekanan, atau memberikan bantalan


Tabel 2.1. (Lanjutan) Tabel Resiko
Faktor Resiko Definisi Jalan Keluar
Getaran Menggunakan peralatan yang bergetar Mengisolasi tangan dari getaran
Dingin atau panas
yang ekstrim Dingin mengurangi daya raba, arus darah, kekuatan dan keseimbangan. Panas menyebabkan kelelahan Atur suhu ruangan, beri insulasi pada tubuh
Organisasi kerja
yang buruk
Termasuk bekerja dengan irama mesin, istirahat yang tidak cukup, kerja monoton,
beberapa pekerjaan yang harus dikerjakan dalam satu waktu Beban kerja yang layak, istirahat yang cukup, pekerjaan yang bervariasi, otonomi individu

2.2 Antropometri

2.2.1 Pengertian Antropometri
Antropometri berasal dari kata antropos yang artinya manusiadan metri yang berarti ukuran. Jadi antropometri diartikan sebagai suatu ilmu yang secara khusus berkaitan dengan pengukuran tubuh manusia yang digunakan untuk menentukan perbedaan pada individu, kelompok, dan sebagainya.
Antropometri menurut Stevenson ( 1989 ) dan Nurmianto ( 1991 ) adalah suatu kumpulan data secara numerik yang berhubungan dengan karakteristik fisik tubuh manusia ukuran, bentuk dan kekuatan serta penerapan dari data tersebut untuk penanganan masalah desain. Penerapan data antropometri ini akan dapat dilakukan jika tersedia nilai mean ( rata-rata ) dan standar deviasinya dari satu distribusi normal
Antropometri mengkaji masalah tubuh manusia. Informasi ini diperlukan untuk merancang suatu sistem kerja agar menunjang kemudahan pemakaian, keamanan dan kenyamanan dari suatu pekerjaan, sehingga antropometri dapat juga diartikan sebagai suatu ilmu yang mempelajari hubungan antara struktur dan fungsi tubuh ( termasuk bentuk dan ukuran tubuh ) dengan disain alat – alat yang digunakan manusia.
Antropometri berperan penting dalam bidang perancangan industri, perancangan pakaian, ergonomik, dan arsitektur. Dalam bidang-bidang tersebut, data statistik tentang distribusi dimensi tubuh dari suatu populasi diperlukan untuk menghasilkan produk yang optimal. Perubahan dalam gaya kehidupan sehari-hari, nutrisi, dan komposisi etnis dari masyarakat dapat membuat perubahan dalam distribusi ukuran tubuh (misalnya dalam bentuk epidemik kegemukan), dan membuat perlunya penyesuaian berkala dari koleksi data antropometri.

2.2.2 Faktor-Faktor yang Menyebabkan Variasi Data Antropometri
Manusia pada umumnya berbeda-beda dalam hal bentuk dan dimensi ukuran tubuhnya. Beberapa faktor yang mempengaruhi ukuran tubuh manusia, yaitu:
1. Umur/Usia
Ukuran tubuh manusia akan berkembang dari saat lahir sampai sekitar 20 tahun untuk pria dan 17 tahun untuk wanita. Setelah itu, tidak lagi akan terjadi pertumbuhan bahkan justru akan cenderung berubah menjadi pertumbuhan menurun ataupun penyusutan yang dimulai sekitar umur 40 tahunan.
Manusia dapat digolongkan atas beberapa kelompok usia yaitu :
a. Balita
b. Anak-anak
c. Remaja
d. Dewasa, dan
e. Lanjut usia.
2. Jenis kelamin (sex)
Pada umumnya dimensi pria dan wanita ada perbedaan yang signifikan diantara rata-rata dan nilai perbedaan ini tidak dapat diabaikan begitu saja. Pria dianggap lebih panjang dimensi segmen badannya daripada wanita. Oleh karenanya data antropometri sangat diperlukan dalam perancangan sebuah alat atau produk. Secara umum pria memiliki dimensi tubuh yang lebih besar kecuali dada dan pinggul.
3. Suku bangsa (etnik),
Setiap suku bangsa ataupun kelompok etnik tertentu akan memiliki karakteristik fisik yang berbeda satu dengan yang lainnya.
4. Sosio ekonomi,
Tingkat sosio ekonomi sangat mempengaruhi dimensi tubuh manusia. Pada negara-negara maju dengan tingkat sosio ekonomi tinggi, penduduknya mempunyai dimensi tubuh yang besar dibandingkan dengan negara-negara berkembang.
5. Posisi tubuh (posture),
Sikap ataupun posisi tubuh akan berpengaruh terhadap ukuran tubuh oleh karena itu harus posisi tubuh standar harus diterapkan untuk survei pengukuran.

2.2.3 Alat-Alat Ukur Antropometri (Antropometer)
Dalam pengukuran antropometri digunakan Beberapa alat, diantara alat-alat tersebut adalah sebagai berikut
1. Goniometer ini dipakai untuk mengukur lekukan-lekukan tubuhmanusia.








Gambar 2.1 Goniometer

2. Kursi antropometri dipakai untuk mengukur data-data antropometri manusia dalam posisi duduk. Data yang diperoleh biasanya dipakai untuk merancang kursi dan ketinggian meja kerja serta untuk perancangan fasilitas kerja yang berhubungan dengan manusia pemakainya. Orang yang akan diukur data antropometrinya harus duduk di kursi ini.














Gambar 2.2 Kursi Antropometri












Gambar 2.3 Jenis-jenis antropometer



Secara umum deskripsi dari pengukuran data antropometrik terdiri dari setidaknya tiga buah tipe terminology dasar yaitu :
1. Locator yang mengidentifikasikan suatu titik atau daerah dari tubuh yang menjadi dasar pengukuran titik atau bidang.
2. Orientator yang mengidentifikasikan arah atau tujuan dari suatu dimensi tubuh.
3. Potensioner yang menandakan asumsi dari posisi tubuh subyek dalam pengukuran, seperti posisi duduk.

2.3 Data Antropometri

Data antropometri adalah data mengenai ukuran dimensi tubuh manusia. Data antropometri diperoleh dari pengukuran bagian tubuh manusia, jenis-jenis pengukuran tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.


















Gambar 2.4 Ukuran Tubuh Manusia pada Pengukuran Antropometri

Dimensi tubuh manusia untuk perancangan produk terdiri dari dua jenis, yaitu struktural dan fungsional. Dimensi tubuh struktural yaitu pengukuran tubuh manusia dalam keadaan tidak bergerak. Sedangkan dimensi tubuh fungsional adalah pengukuran tubuh manusia dalam keadaan bergerak. Secara umum data antropometri yang sering digunakan untuk merancang produk dan stasiun kerja adalah :

2.3.1 Antropometri Struktural
Pengukuran manusia pada posisi diam dan linier pada permukaan tubuh. Ada beberapa metode pengukuran tertentu agar hasilnya representative. Disebut juga pengukuran dimensi struktur tubuh dimana tubuh diukur dalam berbagai posisi standar dan tidak bergerak (tetap tegak sempurna). Dimensi tubuh yang diukur dengan posisi tetap antara lain meliputi berat badan, tinggi tubuh dalam posisi berdiri maupun duduk, ukuran kepala, tinggi atau panjang lutut pada saat berdiri atau duduk, panjang lengan, dan sebagainya. Antropometri struktural ini diantaranya: tinggi selangkang, tinggi siku, tinggi mata, rentang bahu, tinggi pertengahan pundak pada posisi duduk, jarak pantat-ibu jari kaki, dan tinggi mata pada posisi duduk

2.3.2 Antropometri Fungsional
Antropometri fungsional adalah pengukuran keadaan dan ciri-ciri fisik manusia dalam keadaan bergerak atau memperhatikan gerakan-gerakan yang mungkin terjadi saat pekerja tersebut melaksanakan kegiatannya. Hasil yang diperoleh merupakan ukuran tubuh yang nantinya akan berkaitan erat dengan gerakan-gerakan nyata yang diperlukan tubuh untuk melaksanakan kegiatan-kegiatan tertentu. Antropometri dalam posisi tubuh melaksanakan fungsinya yang dinamis akan banyak diaplikasikan dalam proses perancangan fasilitas ataupun ruang kerja.

2.3.3 Persentil
Persentil adalah suatu nilai yang menunjukkan persentase tertentu dari orang yang memiliki ukuran pada atau dibawah nilai tersebut. Sebagai contoh, persentil ke-95 akan menunjukkan 95% populasi akan berada pada atau dibawah ukuran tersebut, sedangkan persentil ke-5 akan menunjukkan 5% populasi akan berada pada atau dibawah ukuran itu. Dalam antropometri, angka persentil ke-95 akan menggambarkan ukuran manusia yang “terbesar” dan persentil ke-5 sebaliknya akan menunjukkan ukuran “terkecil”. Bilamana diharapkan ukuran yang mampu mengakomodasikan 95% dari populasi yang ada, maka diambil rentang 2.5-th dan 97.5-th persentil sebagai batas-batasnya. Pemakaian nilai-nilai persentil yang umum diaplikasikan dalam perhitungan data antropometri ada pada tabel berikut.

2.3.4 Prinsip – Prinsip Penerapan Data Antropometri
Prinsip – prinsip penerapan data antropometri adalah :
1. Prinsip perancangan bagi individu dengan ukuran ekstrim.
Berdasarkan prinsip ini, rancangan yang dibuat bisa digunakan oleh individu ekstrim yaitu terlalu besar atau kecil dibandingkan dengan rata- ratanya agar memenuhi sasaran, maka digunakan persentil besar (90th, 95th atau 99th percentile) atau persentil kecil (1st, 5h atau 10th percentile)
2. Prinsip perancangan yang bisa disesuaikan.
Disini, rancangan bisa diubah – ubah ukurannya sehingga cukup fleksibel untuk diaplikasikan pada berbagai ukuran tubuh (berbagai populasi). Dengan menggunakan prinsip ini maka kita dapat merancang produk yang dapat disesuaikan dengan keinginan konsumen. Misalnya kursi pengemudi pada kendaraan.
3. Prinsip perancangan dengan ukuran rata – rata.
Rancangan didasarkan atas rata – rata ukuran manusia. Prinsip ini dipakai jika peralatan yang didisain harus dapat dipkai untuk berbagai ukuran tubuh manusia. Disain dengan prinsip ini dapat dikatakan perancangan dengan persentil 50. Masalahnya adalah bahwa dapat dikatakan sangat sedikit atau tidak ada yang namanya individu rata – rata sehingga perancangan berdasarkan prinsip ini memerlukan kajian yang lebih mendalam lagi. Perancangan berdasarkan ukuran rata-rata dapat menggunakan data persentil 95-th untuk ,mendsain peralatan dengan ukuran maksimum. Sedangkan untuk ukuran minimum digunakan data persenti kecil dari persentil 10-th.

Tabel 2.2. Persentil dan Perhitungan
Persetil Perhitungan
1ST X – 2,325 σ
2,5TH X – 1,96 σ
5TH X – 1,645 σ
10TH X – 1,28 σ
50TH X
90TH X + 1,28 σ
95TH X + 1,645 σ
97,5TH X + 1,96 σ
99TH X + 2,325 σ












Gambar 2.5. kurva Distribusi Normal

Sebagai contoh, dari hasil pengukuran tubuh manusia Indonesia (dewasa, laki-laki, usia antara 18–45 tahun) diperoleh data dengan distribusi normal, tinggi rata-rata 165 cm dan standard deviasi 6,5 cm. Berapakah ukuran persentil 90.
Jawab :
90-th ukuran = X + 1 , 28 σ x
= 165 + 1,28 (6,5) = 173,32 cm

2.3.5 Pengujian Data Antropometri
Untuk mengetahui variasi atau perbedaan data yang diperoleh dan untuk menghitung ukuran data yang diperlukan, maka harus dilakukan uji kenormalan data, uji keseragaman data dan uji kecukupan data.

1. Uji kenormalan data
Uji kenormalan data digunakan untuk melihat apakah data yang diperolrh telah berdistri normal atau belum dengan cara memplotkan data kedalam kurva distribusi normal. Berdasarkan uji kenormalan data akan diketahui sifat-sifat dari data, seperti Mean, Modus, Median dan lain sebagainya
Dalam pokok bahasan antropometri, 95 persentil menunjukkan tubuh berukuran besar, sedangkan 5 persentil menunjukkan tubuh berukuran kecil. Jika diinginkan dimensi untuk mengakomodasi 95 % populasi maka 2,5 % dan 97,5 persentil adalah batas rentang yang dapat dipakai dan ditunjukkan.
Persamaan uji kenormalan data yang digunakan :

Diamna x2c dibandingkan dengan tabel normal (distribusi Chi kuadrat) dan mempertimbangkan nilai (tingkat signifikasi) dan v (derajat kebebasan).
2. Uji keseragaman data
Uji keseragaman data dapat dilakukan dengan peta control-x (x-chart) untuk membuat peta control, prosedur yang harus diikuti adalah sebagai berikut:
a. Hitung nilai rata-rata dari keseluruhan data ( )
persamaan yang digunakan :

b. Hitung standar Deviasi ( )
Persamaan yang digunakan adalah



c. Hitung Standar deviasi rata-rata ( )
Persamaan yang digunakan adalah

d. Tentukan batas kontrol atas (BKA) dan batas kontrol bawah (BKB) dengan formula sebagai berikut :
BKA = +β
BKB = -β
e. Cek apakah nilai rata-rata dari setiap grup yang diperoleh telah berada didalam batas kontrol
3. Uji kecukupan data
Apabila semua nilai rat-rata sub grup berada dalam batas control, maka semua data-data dapat digunakan. Untuk menghitung banyaknya pengukuran yang diperlukan untuk menghitung banyaknya pengukuran digunakn rumus :

Keterangan :
N’ = jumlah data yang diperlukan
N = jumlah data yang telah di lakukan
β = tingkat kepercayaan
α = tingkat ketelitian




2.3.6 Penggunaan Data Antropometri
Sebelum membahas lebih jauh mengenai penggunaan data ini maka ada baiknya kita bahas istilah “The fallacy of the average man or average woman”.
Istilah ini mengatakan bahwa merupakan suatu kesalahan dalam perancangan suatu tempat kamar mandi jika berdasar pada dimensi yang hipotesis yaitu menganggap bahwa semua dimensi adalah merupakan rata-rata. Walaupun hanya dalam penggunaan satu dimensi saja, seperti misalnya jangkauan kedepan (forward reach), maka penggunaan rata-rata (50 persentil) dalam penyesuaian pemasangan suatu tempat peralatan mandi akan menghasilkan bahwa 50 % populasi akan tidak mampu menjangkaunya. Selain dari itu, jika seseorang mempunyai dimensi pada rata-rata populasi, katakanlah tinggi badan, maka, belum tentu , bahwa dia berada pada rata-rata populasi untuk dimensi lainnya.
Adapun pendekatan dalam penggunaan data antropometri diatas adalah sebagai berikut :
a. Pilihlah standar deviasi yang sesuai untuk perancangan yang dimaksud..
b. Carilah data pada rata-rata dan distribusi dari dimensi yang dimaksud untuk populasi yang sesuai.
c. Pilihlah nilai persentil yang sesuai sebagai dasar perancangan.

Display

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Proses Penginderaan Visual

Mata adalah alat pengindera visual dalam kaitannya sebagai penyampai informasi. Dalam hal ini akan di bahas mengenai kelebihan dan keterbatasan indera kita yaitu mata serta faktor-faktor yang mempengaruhi kemampuan dan keterbatasan tersebut. Pengetahuan ini dapat digunakan untuk marancang suatu sistem kerja yang ergonomis, sehingga tujuan dari perancangan tersebut dapat tercapai. Proses penginderaan terjadi dengan masuknya informasi mengenai bentuk benda-benda yang kita lihat melalui kornea mata, aqueous humor, dan pupil. Informasi tersebut akan diteruskan oleh lensa mata yang mempunyai kemampuan akomodasi untuk menyesuaikan kondisi dari asal sumber informasi yang diterimanya. Kemudian retina akan menangkap citra atau informasi bentuk benda-benda yang kita lihat.
Kemampuan visual yang dimiliki oleh mata manusia yaitu sebagai berikut:
1. Akomodasi
Akomodasi adalah kemampuan lensa mata untuk menyesuaikan diri pada kondisi pencahayaan sumber informasi dengan kondisi sumber informasi yang ditangkapnya. Kemampuan untuk menyesuaikan diri secara fisis dapat dilihat pada keadaan menebal atau menipisnya lensa mata, misalnya pada saat keadaan gelap maka lensa mata akan menebal karena pencahayaan yang kurang.
2. Ketajaman pandangan (Visual Acuity )
Visual acuity adalah kemampuan mata untuk memebedakan secara cermat (objek dan peralatannya) secara jelas dan baik yang sangat tergantung pada kemampuan akomodasi mata. Kemampuan ini dipengaruhi oleh tipe dari target dan detailnya. Minimum separable acuity merupakan jarak terkecil antara target dan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk visual acuity biasanya digunakan ukuran dari ketajaman, minimum separable acuity sama dengan jarak terkecil antara target dan mata yang masih dapat dilihat dan dibedakan dengan jelas oleh mata kita. Visual acuity biasanya diukur dalam Visual Angle (VA), dimana mata masih bisa membedakan detail terkecil (VA diukur dalam menit derajat). Ketajaman pandangan terdiri atas perbedaan persepsi atau jarak, yang pada umumnya bertepatan dengan ketepatan kekuatan memecahkan soal yang dihadapi oleh sistem optik.
Nilai Visual acuity dapat dicari dengan menggunakan rumus :
Visual Acuity =
Visual angle =
Dimana : H = Tinggi celah objek.
D = Jarak objek dari mata.

3. Kepekaan dan kekontrasan (Contrast Sensitivity).
Kepekaan dan kekontrasan adalah kemampuan mata untuk mengenali perbedaan warna yang dimiliki oleh masing-masing objek visual. Kepekaan mata terhadap kekontrasan warna dapat menimbulkan reaksi, dimana kecepatan reaksi adalah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan suatu pekerjaan yang mendadak. Sedangkan keteliltian menunjukkan jumlah kesalahan yang dilakukan persatuan waktu. Oleh karenanya penggunaan warna dapat mempertinggi secara signifikan dalam pencarian dan identifikasi informasi pada display fisual. Tabel dibawah ini menunjukkan legibilitas dari kombinasi warna legal dengan lampu putih.
Tabel 2.1 Kombinasi Legal dengan Lampu Putih
Legibilitas Kombinasi Warna
Sangat bagus Karakter hitam dalam backround putih
Hitum diatas kuning
Bagus Kuning diatas hitam
Putih diatas hitam
Biru gelap diatas putih
Sedang Merah diatas putih
Merah diatas kuning
Jelek Hijau diatas merah
Merah diatas hijau
Orange diatas hitam
Tabel 2.1 (Lanjuatan) Kombinasi Legal dengan Lampu Putih
Legibilitas Kombinasi Warna
Orange diatas putih
Sangat jelek Hitam diatas biru
Kuning diatas putih

4. Adaptasi
Adaptasi adalah kemampuan mata untuk dapat menyesuaikan diri pada kondisi pencahayaan sumber informasi. Kemampuan ini disebabkan oleh fungsi se-sel fotoreseptor pada retina mata, yaitu sel-sel antena dan se-sel kerucut. Sel antena berfungsi pada kondisi pencahayaan rendah, sedangkan sel kerucut berfungsi pada kondisi pencahayaan tinggi.
5. Pembedaan warna
Pembedaan warna juga merupakan fungsi sel-sel fotoreseptor pada retina. Sel retina hanya mampu membedakan warna hitam dan putih, sedangkan sel kerucut mampu membedakan semua warna.
Warna mempunyai fungsi dalam menciptakan kontras warna dan menciptakan lingkungan psikologis yang optimal, penggunaan warna antara lain adalah untuk :
1. Membantu dalam mencari informasi yang dibutuhkan.
Penggunaan jenis warna sebaiknya tidak boleh lebih dari 6 jenis warna. Jika digunakan hanya satu jenis warna maka proses mencari akan lebih mudah, bila menggunakan lebih banyak warna maka akan memperlambat proses pencarian yang dilakukan, penggunaan warna lebih dari 6 jenis secara drastis bisa menurunkan kecepatan pencarian informasi.
2. Menggunakan warna untuk pengkodean.
3. Membantu mendapatkan perhatian.
4. Menunjukkan keterkaitan.
Warna yang sejenis dari tombol atau peralatan sebaiknya digunakan untuk menunjukkan kesamaan kelompok tersebut. Membaca bukan hanya aktivitas pengenalan huruf dan ketajaman visual, ia juga melibatkan gerakan mata yang kompleks yang dipengaruhi oleh karakteristik fisis. Persepsi ialah kemampuan untuk memahami informasi visual yang datang. Kecepatan persepsi meningkat dengan meningkatnya derajat cerah serta derajat kontras antara objek dan pelatarannya.

2.2 Kadar Cahaya Dan Kecerahan

Kadar cahaya (illumination intensity) didefinisikan sebagai kepadatan (density) sinar yang mengllir dari sebuah sumber cahaya. Satuan ukuran cahaya yang dipakai sebagai standar internasional ialah Candela (Cd). Sedang kan Lumen (lm) dipakai juga sebagai satuan ukuran aliran sinar, yang nilainya ekivalen dengan 0.1 Candela.Disamping itu dewasa ini satuan ukuran yang banyak dipakai untuk kadar cahaya atau banyaknya cahaya yang jatuh pada sebuah bidang ialah LUX.
1 Lux (lx) = 1 Lumen (lm) per meter pesegi.
Karena 1 lm = 0.1 Cd, maka:
1 Lux (lx) = 0.1 Candela (cd) per meter persegi.

Keceraahan merupakan ukuran dari sebuah permukaan yang memancarkan sinar atau yang memantulkan sinar dari sumber cahaya. Satuan ukuran dari kecerahan ialah Aspostilb (aasb) atau Stilb (Sb), dengan pedoman sebagai berikut:
1 Aspostilb (asb) = 0.32 Candela (Cd) per meter persegi
1 stilb (Sb) = 1000 Candela (Cd) per meter persegi

Berarti bahwa 1 Sb = 100.000 lx atau merupakan kadar cahaya dari sinar surya di tengah hari yang cerah.

2.3 Daya Pantul

Daya pantul amat erat kaitannya dengan mata karena mata merupakan alat pengindera visual dalam kaitannya sebagai penyampai informasi. manusia memiliki keterbatasan penglihatan yang akan lambat laun akan mengganggu kinerja manusia dan tentunya akan berdampak pada hasil ataupun produktifitas yang akan dikakukan oleh manusia
Kaitan antara cerah (dalam asb) dengan kadar cahaya adalah sebagai berikut Cerah dalam asb =daya pantul x kadar cahaya dalam l x Ilustrasinya : sebuah cahaya dengan kadar 100 lx menerpa dinding putih dengan daya pantul 80 %, maka dinding itu akan memilliki kecerahan 80 asb. Andaikata daya pantul (reflectivity) dari benda yang diterpa sinar itu 100 %, maka ia akan memiliki carah 100 %. Karena penginderaan visual sangat tergantung pada pencerahan bidang visualnya, maka daya pantul dari bidang–bidang pada ruang kerja menjadi penting untuk di perhatikan, sama dengan memperhatikan kekuatan sumber cahaya sendiri.Pada tabel berikut ini akan di perlihatkan kemampuan pantul beberapa jenis material.

Tabel 2.2 Daya Pantul Beberapa Jenis Material
Jenis Material Daya Pantul
Tembok putih 95
Ubin putih, kertas putih mutu tinggi 85
Barang porsellin putih 75
Kertas putih mutu sedang 75
Kuningan bersih 75
Alumunium bersi 75
Tembaga bersih 65
Pakaian putih 65
Kertas Koran 55
Beton 55
Kayu putih polos 45
Kuningan kotor 35
Tembaga kotor 25
Baja bersih 25
Besi cor atau di lapis 25
Pakaian gelap 15
Tinta cetak mutu baik 15
Kertas hitam 5

2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Visual acuity dan Contrast sensitivity

1. Tingkat Illuminasi/kebenderangan (Iluminance level).
2. Kekontrasan.
Ada dua rumus yang sangat berguna dalam mendefenisikan kontras:
Luminous Contras =
Contras Ratio =
Dimana : L max : iluminasi maksimum pada objek.
L min : iluminasi minimum pada objek.

3. Exposure Time (kecepatan persepsi).
Adalah waktu yang dibutuhkan mata antara memfokuskan penglihatan pada objek dengan persepsi visualnya. Kecepatan persepsi meningkat dengan meningkatnya derajat cerah serta derajat kontras antara objek dan peralatannya.
4. Gerakan objek.
5. Umur.
6. Latihan.

2.5 Pengetahuan Tantang Display

Yang dimaksud denagn display disini adalah bagian dari lingkungan yang memberikan informasi kepada manusia. Informasi dalam arti luas menyangkut semua rangsangan yang diterima oleh indera manusia baik langsung atau tidak langsung.
Display terbagi dua :
Display merupakan bagian dari lingkungan yang memberikan informasi kepada manusia dan rangsangan yang diterims manusia baik secara langsung maupun tidak langsung
1. Display langsung : keadaan lingkungan yang bisa langsung diterima oleh manusia. Contoh : Pengandara sepeda motor dapat langsung mengetahui kondisi jalan raya.
2. Display tidak langsung : Keadaan lingkungan yang diketahui secara tidak langsung.Contoh : Speedometer merupakan display tak langsung yang menginformasikan kecepatan laju kendaraan.

Display juga dibagi dalam dua kelas yakni :
1. Display dinamis : display yang mengalami perubahan (variable) menurut waktu. Contoh : speedometer, jam, mikroskop.
2. Display Statis : display yang tidak tergantung kepada waktu. Contoh : peta.

2.6 Sistem Manusia-Mesin

Sistem manusia-mesin bermakna sebagai adanya hubungan timbal balik antara menusia dengan mesin. Contoh nyata dalam sistem adalah bagaimana manusia memegang peranan terpenting dalam pengambilan keputusan dan petunjuk-petunjuk, sedangkan mesin akan melaksanakan apa yang telah diprogramkan manusia.Pengendalian terhadap mesin tidaklah serumit ketika dimulainya pengembangan elektronik yang lebih rumit dan menguatamakan produk akhir yang tinggi, dengan konsekuensi kebutuhan terhadap intrepretasi dan informasi.

2.6.1 Sistem Manual Manusia-Mesin
Sistem manual manusia-mesin merupakan suatu sistem, dimana menusia secara penuh berfungsi sebagai sumber tenaga dan juga sebagai pemegang penuh kendali dalam pekerjaannya. Sedangkan peralatan kerja (mesin) hanya menambah kemampuan/kapabilitas manusia dalam melaksanakan pekerjaannya. Di sini, input langsung ditransformasikan oleh manusia menjadi output. Misalnya pada pekerjaan dengan menggunakan peralatan sederhana, seperti kikir.







HUMAN






Gambar 2.1 Bagan Input-Output Manusia-Mesin dan Hubungan Manual

2.6.2 Sistem Semi Automatis Manusia-Mesin
Sistem semi automatis manusia-mesin merupakan suatu sistem, dimana mesin akan memberikan power (tenaga) dan manusia akan melaksanakan fungsi pengendalian. Misalnya pada kerja mobil. Instrumen-instrumen atau display-display dan jumlah bahan bakar tangki.
MESIN







Gambar 2.2 Bagan Input-Output Manusia-Mesin dan Hubungan Semi Automatis


2.6.3 Sistem Automatis Manusia-Mesin
Sistem automatis manusia-mesin merupakan suatu sistem, dimana mesin berfungsi sebagai penerima rangsangan dari luar dan sebagai pengendali aktivitas, sedangkan manusia berfungsi sebagai pengawas dan menjaga mesin agar tetap bekerja dengan baik, serta memasukkan data dan mengganti program-program baru.



MESIN








Gambar 2.3 Bagan Input-Output Manusia-Mesin dan Hubungan Automatis

2.6.4 Perbandingan antara Manusia-Mesin
Manusia dengan mesin merupakan suatu sistem yang saling berinteraksi, tetapi manusia dan mesin memiliki kelemahan dan keunggulan
1. Manusia
a. Gerakan lambat
b. Tenaga kecil dan terbatas.
c. Perlu dimonitor dengan mesin.
d. Bisa segala macam dengan pendekatan berbagai sudut.
e. Cara berfikirnya induktif dan lambat.
f. Kesalahan tinggi, kemampuan koreksi
2. Mesin
a. Cepat
b. Tenaga dapat diatur dengan baik, bisa besar dan tetap.
c. Standar cocok untuk pekerjaan rutin dan massal.
d. Baik untuk menyimpan dan memproduksi sesuatu yang sudah ditentukan, baik untuk jangka panjang dan juga jangka pendek.
e. Cara berfikirnya deduktif dan baik.
f. Tepat, tidak ada kemampuan koreksi.




2.6.5 Human Errors
Human errors merupakan kesalahan yang diakibatkan oleh manusia. Human errors dapat dilakukan oleh operator, supervisor, pelatih, disigner, dan lain-lain.

2.6.6 Errors of ommition
Errors of ommition merupakan kesalahan yang terjadi bila dalam mengerjakan sesuatu pekerjaan, operator gagal dalam melaksanakan satu tahap dari pekerjaan prosedur yang telah ditetapkan. Kegagalan ini mungkin dikarenakan salah, lupa, atau memang tidak mungkin untuk dilakukan. Misalnya terjadinya masalah dalam komunikasi akibat adanya gangguan, atau kesalahan pada saat menginjak rem kendaraan.

2.6.7 Errors of commition
Errors of commition merupakan kesalahan yang terjadi apabila kita mempunyai maksud tertentu tapi kita melaksanakan maksud tersebut secara salah atau berlebih-lebihan, atau kita melakukan langkah tersebut saling bertukaran satu sama lain atau suatu langkah dilakukan terlalu terlambat atau terlalu cepat.
Errors ini berkaitan dengan latihan. Karena tidak terlatih, maka ketika melaksanakan sesuatu prosedur terjadi kesalahan, atau terdapatnya instruksi/aturan-aturan yang tidak terdefenisi dengan baik, sehingga terjadi salah persepsi.

2.6.8 Errors yang berkaitan dengan kognitif
1. Slip
Slip adalah kesalahan yang diakibatkan karena adanya miss perception terhadap suatu maksud, atau dikarenakan sedang tidak memperhatikan hal tersebut sehingga menyebabkan kesalahan dalam pelaksanaan. Misalnya, apabila operator ingin menekan tombol Ctrl I pada keyboard komputer, tetapi tombol yang tertekan adalah Ctrl O sehingga terjadi kesalahan terhadap hasil yang diinginkan.

2. Mistake
Mistake merupakan suatu kesalahan dimana seseorang telah memiliki maksud yang salah, tetapi ia tetap melaksanakannya. Kesalahan ini terutama disebabkan karena ketidaktahuan, display yang salah, atau maksud yang dituju tidak jelas serta berada dalam keragu-raguan.

2.6.9 Faktor-Faktor yang Menyebabkan Errors
dalam sistem kerja faktor errors sangat diperhatikan karena berhubungan dengan produktifitas dan kualitas produk yang akan kita kerjakan
1. Kognitif
Kognitif berkaitan dengan short time memory, expectation, atensi dan lain-lain.
2. Individu
Berkaitan dengan umur (orang yang umurnya berbeda memiliki sifat-sifat terhadap errors yang berbeda), pengalaman, dan lain-lain.
3. Behavior
Berkaitan dengan prilaku seseorang dalam mengambil resiko, adanya tekanan sosial, dan lain-lain.
Cara mengurangi human errors :
a. Personal selection
b. Pemilihan personal yang tetap dalam pekerjaan
c. Training
d. Design system

2.7 Syarat-Syarat Memahami Display

Supaya dapat memahami display, maka manusia membutuhkan beberapa syarat :
1. Kemampuan visual yang memadai
Kemampuan visual sangat diperlukan oleh manusia tanpa adanya kemampuan visual yang memadahi dalam jarak tertentu dari objek manusia akan mengalami kesulitan dalam mengerjakan atau menterjemahkan informasi dan melakukan perintah bahkan dapat menimbulkan kesalahan kerja. Untuk itu kemampuan visual diperlukan dalam memahami display.
2. Penyajian informasi yang sesuai termasuk ukuran, pencahayaan dan desain dari display
Informasi-informasi akan dapat dipahami oleh manusia bila ia disajikan dalam kesesuaian yang baik. Ditinjau dari pencahayaan, ukuran dan desain. Misalnya informasi yang ada dalam sepanduk maka desain dari sepanduk harus benar-benar diperhatikan meliputi warna backgroun sepanduk, warna tulisan, ukuran sepanduk, ukuran tulisan yang digunakan dan sebagainya.
3. Keahlian manusia dan pengetahuan yang dimiliki dalam upaya pemahaman tentang display.
Manusia yang bekerja dalam suatu sistem kerja harus memiliki pengetahuan tentang alat peraga yang ada dilingkungan kerjanya. Untuk itu sebelum melakukan pekerjaan, pihak perusahaan pada umumnya memberikan pelatihan kerja terlebih dahulu.

2.8 Alat Peraga (Display) Lingkungan Kerja Berkomonikasi Terhadap Manusia

Alat peraga menyampaikan informasi kepada organ tubuh manusia dengan berbagai macam cara. Penyampaian informasi tersebut didalam “ system manusia mesin “ adalah merupakan suatu proses yang dinamis dari suatu presentasi visual indera penglihatan. Disamping itu keterandalan proses tersebut akan sangat banyak dipengaruhi oleh desain oleh alat peraganya.
Banyak desain instrumen/alat peraga/display yang tidak didasari pada suatu pengetahuan yang memadai tentang nilai fungsionalnya. Oleh karenanya pada saat ini sudah waktunya untuk mengadakan suatu pemikiran kritis yang beranjak dari prinsip-prinsip dasar ergonomi.

2.9 Perancangan untuk Alat Peraga Kuantitatif

Alat peraga kuantitaif yang konvensional adalah merupakan salah satu bentuk peralatan yang ada dibawah ini :
1. Skala tetap dengan jarum penunjuk berputar (fixed scale with moving pointer).
2. Skala berputar dengan jarum penunjuk tetap (moving scale with fixed pointer ).
3. Alat peraga numeric (Digital display).

Dua alat peraga yang pertama adalah indicator analog (analog indicators) karena posisi jarum penunjuknya analog dengan besarnya nilai yang ditunjukkan. Walaupun alat peraga kuantitatif yang konvesional, mempunyai bagian mekanis yang bergerak (jarum penunjuk, skala, atau nilai numeric). Namun teknologi modern telah membuat suatu kemungkinan baru untuk menyajikan dalam bentuk elektronik, sehingga dapat mengurangi kebutuhan untuk masalah pengadaan komponen mekanisnya.

2.10 Alat Peraga Visual Kualitatif

Pada penggunaan alat peraga untuk mendapatkan informasi kualitatif, operator biasanya lebih tertarik pada nilai approksimasi dari variable yang kontiniu seperti misalnya temperatur, tekanan, kecepatan atau pada kecenderungan pertambahan variable nilainya. Namun bagaimanapun juga dasar pemikiran untuk desain alat peraga visual kualitatif adalah pada desain kuantitatif juga.

2.11 Perancangan Dasar Secara Kuantitatif untuk Pembacaan Kualitatif

Data kuantitatif dapat dipakai sebagai dasar untuk pembacaan kualitatif dan paling sedikit ada tiga macam cara yakni :
1. Untuk menentukan status atau kondisi dari suatu variable ( misalnya apakah temperatur suatu instrumen pengukur yang terdapat pada mobil telah dingin, normal atau panas ).
2. Untuk menjaga suatu kondisi nilai tertentu ( misalnya menjaga kecepatan mobil agar tetap antara 80 dan 88 km/jam ).
3. Mengamati kecenderungan perubahan, kecepatan perubahan dan lain-lain (misalnya mencatat kecepatan perubahan untuk ketinggian dari suatu pesawat terbang ).
Dalam penggunaan kualitatif dari data yang kuantitatif, dari beberapa penelitian menggaris bawahi bahwa alat peraga yang baik untuk pembacaan kuantitatif tidak selalu baik untuk pembacaan kualitatif ( Elkin, 1959 ).
Beberapa bukti yang menunjang pernyataan diatas didapat dari suatu studi yang membandingkan antara open window, circular, dan vertical desain ( Elkin, 1959 ).

2.12 Penginderaan Jauh

Penginderaan jauh didefenisikan ilmu atau seni untuk memperoleh informasi tentang objek, daerah atau gejala, dengan jalan menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat, tanpa kontak langsung dengan objek, daerah atau gejala yang akan dikaji (Lillesand dan Kiefer, 1990). Penginderaan jauh juga merupakan upaya untuk memperoleh, mengidentifikasi dan menganalisis objek dengan sensor pada posisi pengamatan daerah kajian (Avery, 1985). Penginderaan jauh merupakan teknik yang dikembangkan untuk memperoleh dan menganalisis informasi tentang bumi. Informasi itu berbentuk radiasi elektromagnetik yang dipantulkan atau dipancarkan dari permukaan bumi (Lindgren, 1985).
Dari beberapa batasan pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa penginderaan jauh merupakan upaya memperoleh informasi tentang objek dengan menggunakan alat yang disebut “sensor” (alat peraba), tanpa kontak langsung dengan objek. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa penginderaan jauh merupakan upaya untuk memperoleh data dari jarak jauh dengan menggunakan peralatan tertentu. Data yang diperoleh itu kemudian dianalisis dan dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Data yang diperoleh dari penginderaan jauh dapat berbentuk hasil dari variasi daya, gelombang bunyi atau energi elektromagnetik. Sebagai contoh grafimeter memperoleh data dari variasi daya tarik bumi (gravitasi), sonar pada sistem navigasi memperoleh data dari gelombang bunyi dan mata kita memperoleh data dari energi elektromagnetik.

2.13 Alat Penginderaan Jauh

Untuk melakukan penginderaan jarak jauh diperlukan alat sensor, alat pengolah data dan alat-alat lainnya sebagai pendukung. Oleh karena sensor tidak ditempatkan pada objek, maka perlu adanya wahana atau alat sebagai tempat untuk meletakkan sensor. Wahana tersebut dapat berupa balon udara, pesawat terbang, satelit atau wahana lainnya. Antara sensor, wahana, dan citra diharapkan selalu berkaitan, karena hal itu akan menentukan skala citra yang dihasilkan. Dengan menggunakan wahana seperti di atas itulah maka alat penginderaan jauh ditempatkan. Semakin tinggi letak sensor maka daerah yang terdeteksi atau yang dapat diterima oleh sensor semakin luas.
Alat sensor dalam penginderaan jauh dapat menerima informasi dalam berbagai bentuk antara lain sinar atau cahaya, gelombang bunyi dan daya elektromagnetik. Alat sensor digunakan untuk melacak, mendeteksi, dan merekam suatu objek dalam daerah jangkauan tertentu. Tiap sensor memiliki kepekaan tersendiri terhadap bagian spektrum elektromagnetik. Kemampuan sensor untuk merekam gambar terkecil disebut resolusi spasial. Semakin kecil objek yang dapat direkam oleh sensor semakin baik sensor dan semakin baik resolusi spasial pada citra.

2.14 Sistem Penginderaan Jauh

Penginderaan jauh dengan menggunakan tenaga matahari dinamakan penginderaan jauh sistem pasif. Penginderaan jauh sistem pasif menggunakan pancaran cahaya, hanya dapat beroperasi pada siang hari saat cuaca cerah. Penginderaan jauh sistem pasif yang menggunakan tenaga pancaran tenaga thermal, dapat beroperasi pada siang maupun malam hari. Citra mudah pengenalannya pada saat perbedaan suhu antara tiap objek cukup besar. Kelemahan penginderaan jauh sistem ini adalah resolusi spasialnya semakin kasar karena panjang gelombangnya semakin besar.
Penginderaan jauh dengan menggunakan sumber tenaga buatan disebut penginderaan jauh sistem aktif. Penginderaan sistem aktif sengaja dibuat dan dipancarkan dari sensor yang kemudian dipantulkan kembali ke sensor tersebut untuk direkam. Pada umumnya sistem ini menggunakan gelombang mikro, tapi dapat juga menggunakan spektrum tampak, dengan sumber tenaga buatan berupa laser.
Penginderaan jauh yang menggunakan matahari sebagai tenaga alamiah disebut penginderaan jauh sistem pasif, sedangkan yang menggunakan sumber tenaga lain (buatan) disebut penginderaan jauh sistem aktif. Tenaga elektromagnetik pada penginderaan jauh sistem pasif dan sistem aktif untuk sampai di alat sensor dipengaruhi oleh atmosfer. Atmosfer mempengaruhi tenaga elektromagnetik yaitu bersifat selektif terhadap panjang gelombang, karena itu timbul istilah “Jendela atmosfer”, yaitu bagian spektrum elektromagnetik yang dapat mencapai bumi.
Adapun jendela atmosfer yang sering digunakan dalam penginderaan jauh ialah spektrum tampak yang memiliki panjang gelombang 0,4 mikrometer hingga 0,7 mikrometer. Spektrum elektromagnetik merupakan spektrum yang sangat luas, hanya sebagian kecil saja yang dapat digunakan dalam penginderaan jauh, itulah sebabnya atmosfer disebut bersifat selektif terhadap panjang gelombang. Hal ini karena sebagian gelombang elektromagnetik mengalami hambatan, yang disebabkan oleh butir-butir yang ada di atmosfer seperti debu, uap air dan gas. Proses penghambatannya terjadi dalam bentuk serapan, pantulan dan hamburan.

2.15 Bayang-Bayang (Shadows)

Bayang-bayang yang tajam (sharp shadows) adalah akibat dari sumber cahaya buatan yang kecil atau langsung berasal dari sinar matahari. Keduanya dapat menghasilkan rasio terang yang berlebihan dalam jangkauan penglihatan, detil-detil penting yang tidak begitu jelas. Secara umum shadows digunakan untuk inspeksi misalnya menunjukkan cacat permukan.