## APLIKASI SISTEM KENDALI PERGERAKAN KAMERA BERBASIS ANDROID

## F. Shoufika Hilyana
Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Elektro Universitas Muria Kudus Email: farah.hilyana@umk.ac.id
Hasyrul Mirza Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Elektro Universitas Muria Kudus Email: hasyrul.mirza@gmail.com

## Budi Gunawan
Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Elektro Universitas Muria Kudus Email: budi.gunawan02@gmail.com

## ABSTRAK
Pengambilan  gambar  dengan  menggunakan  banyak  kamera  digunakan  untuk  mengambil  gambar dengan dua atau lebih kamera, pada setiap pengambilan gambar dari suatu adegan yang sama dengan hasil sudut pandang yang berbeda. Sehingga sumber daya manusia akan banyak yang terlibat. Oleh karena itu dibutuhkan  aplikasi  yang  memudahkan  teknik  pengambilan  gambar  oleh  kamera  dan  mengurangi keterlibatan  sumber  daya  manusia,  maka  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  terciptanya  sistem  kendali pergerakan  kamera  menggunakan  kendali  berbasis Android .  Metode  yang  digunakan  adalah  riset  dan pengembangan  yang  meliputi  pembuatan hardware, pembuatan software ,  pengujian,  dan  pengambilan data. Dalam pengujian data meliputi pengujian gerakan pan, tilt, dan zoom dengan mecari tigkat presentasi error dan  akurasi  dan  pengujian  jarak pairing  bluetooth. Pengujian  menggunakan smartphone android sebagai  pengendali.  Hasil  penelitian  pada  gerakan pan  right tingkat error dengan  rata-rata  5,55%  dan akurasi  dengan  rata-rata  94,45%,  dan  untuk  gerakan pan  left tingkat error dengan  rata-rata  4,99%  dan akurasi dengan rata-rata 95,01%.  Pada gerakan tilt up tingkat error dengan rata-rata 7,90% dan tingkat akurasi rata-rata 92,10%, gerakan tilt down tingkat error dengan rata-rata 3,99% dan tingkat akurasi rata- rata 96,01% Pada zoom in tingkat error dengan rata-rata 5,25% dan tingkat akurasi 94,75%. Pada pengujian zoom out tingkat error dengan rata-rata 4,57% dan nilai tingkat akurasi 95,43%. Dan untuk pengujian jarak pairing bluetooth pada ruang terbuka sampai pada jarak 64 meter dan pengujian jarak pairing pada ruang tertutup sampai pada jarak 9 meter.
Kata kunci: sistem kendali ; kamera; android.

## ABSTRACT
The technique of taking pictures with multi camera is used to take pictures with two or more cameras at  each  shooting  of  the  same  scene  with  the  results  of  different  angles.  So  that  makes  a  lot  of  human resources that will be involved. Therefore we need a tool that facilitates the technique of taking pictures by the camera and reduces the involvement of human resources, the purpose of this study is to produce an automation system on camera movements using the control of an Android smartphone. The method used is research and development which includes hardware manufacturing, software creation, testing, and data retrieval. In testing the data include testing the motion of pan, tilt, and zoom by looking for three levels of presentation  error  and  accuracy,  and  testing  the  Bluetooth  pairing  distance.  Testing  using  an  android smartphone as a controller. The results of the study on pan right movements with an average error rate of 5.55% and accuracy with an average of 94.45%, and for pan left movements the error rate with an average of 4.99% and accuracy with an average of 95, 01%. In the tilt-up movement the error rate with an average of 7.90% and an average accuracy rate of 92.10%, the movement of the tilt-down error rate with an average of 3.99% and an average accuracy rate of 96.01%. At zoom in the error rate with an average of 5.25% and an accuracy rate of 94.75%. In the zoom out test the error rate with an average of 4.57% and an accuracy rate of 95.43%. And for testing the Bluetooth pairing distance in an open space to a distance of 64 meters and pairing distance testing in an enclosed space to a distance of 9 meters.
Keywords: control system; camera; android.

## 1. PENDAHULUAN
Dalam  perkembangan  sinematografi  yang  pesat  membuat  seorang  sinematografer  berpikir  untuk menciptakan teknik – teknik baru guna untuk mengikuti tuntutan kreatifitas dalam penyampaian kepada penonton.  Salah  satunya  ialah  teknik  pengambilan  gambar  dengan  banyak  kamera  disebut  juga multi camera .  Pada  teknik  bertujuan  untuk  mengambil  gambar  dengan  dua  atau  lebih  kamera  pada  setiap pengambilan  gambar  dari  suatu  adegan  yang  sama  dengan  hasil  sudut  pandang  yang  berbeda  [1]. Sinematografi adalah sebuah seni produksi karya cerita audio visual yang bercerita lewat karakter. Kesenian sinematografi  hadir  untuk  mengendalikan  apa  yang  dilihat  penonton  dan  bagaimana  gambar dipresentasikan.  Sinematografi  dapat  diartikan  kegiatan  menangkap  gambar  gerak  dan  suara  dengan menyampaikan maksud dan tujuan atau informasi atau ide cerita tertentu. Film merupakan hasil dari buah karya dari kegiatan sinematografi, film dikatakan baik dan sukses ialah mampu membuat penonton dapat mengerti isi dan makna cerita tanpa mendengar dialog apapun dari film tersebut [2].
Android  adalah  sistem  operasi  yang  bersifat open  source (sumber  terbuka),  yakni  android  dapat menggunakan aplikasi yang sudah dimodifikasi secara bebas dan membuat aplikasi sendiri secara bebas. Dalam pengembangan aplikasi android, kode pemrograman menggunakan bahasa java yang sebagian besar kodenya dirilis oleh Google yaitu berupa java library dengan lisensi Apache, free software dan berbasis open source. Jadi siapa saja bisa menggunakan aplikasi atau membuat tanpa harus mengeluarkan dana [3]. Arduino digunakan sebagai pengendali yang terintegrasi oleh internet dan dalam pergerakan kamera secara pan menggunakan  motor  servo  sebagai  penggerak  kamera  [4].  Pengoperasian  kamera  dan  penggerakan kamera  menggunakan  handphone  berbasis  android  sebagai  antarmuka,  hasil  gambar  yang  diambil  oleh kamera akan dikirim melalui wifi, dan ditampilkan pada handphone android [5].
Pengendalian  kamera  DSLR  untuk  pengambilan  gambar  melalui  protokol  PTP,  dilakukan  dengan menggunakan USB Host Shield, yaitu alat yang yang digunakan sebagai penghubung kamera DSLR dengan arduino melalui antar muka pada komputer. Posisi pergerakan pan dan tilt kamera diatur menggunakan servo dynamixel. Alat ini bekerja dengan perintah melalui command pada serial arduino, dengan perintah untuk dapat mengambil gambar dan menggerakkan kamera [6]. Sistem pergerakan kamera secara otomatis juga pernah dilakukan oleh  Putra, Martinus, dan Yahya [7], pengambilan gambar dan pergerakan kamera ini  secara  autonomus  dengan  sistem loop ,  dimana  bekerja  terus  menerus  dengan  rentang  waktu  yang ditentukan. Pada pengambilan gambar dan pergerakan kamera pan dan tilt menggunakan motor servo dan arduino sebagai pengendali.
Saat ini teknik multi camera dilakukan dengan pengambilan gambar dengan dua atau lebih kamera dengan  dioperasikan  oleh  satu  orang  pada  satu  kamera  yang  mengakibatkan  banyaknya  sumber  daya manusia yang akan terlibat. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah alat yang dikendalikan oleh smartphone android dari jarak jauh dengan gerakan kamera pan left, pan right, tilt up, tilt down, zoom in, dan zoom out. Dengan  penelitian  alat  ini  diharapkan  mampu  meminimalisir  sumber  daya  manusia  yang  akan  terlibat. Dilihat dari permasalahan yang ada dan penelitian sebelumnya, untuk alat pengendali kamera belum adanya dengan pergerakan zoom in, dan zoom out dengan smartphone sebagai pengendali, dalam kesempatan kali ini akan dibuat pengendali kamera dengan menggunakan motor servo dengan pergerakan pan left, pan right, tilt up, tilt down, zoom in , dan zoom out berbasis arduino nano dengan kendali smartphone android.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Sistem  yang  dirancang  dalam  penelitian  ini  merupakan  sistem  dengan  pengendalian  kamera  yang digerakkan secara pan, tilt, dan zoom menggunakan motor servo. Pengendalian kamera tersebut dilakukan menggunakan modul arduino nano yang akan terhubung oleh s martphone android dengan wireless. Secara keseluruhan diagram blok sistem ini dapat dilihat pada Gambar 1. Sistem dimulai pada smartphone android memberi  perintah  dengan  software  tampilan  antar  muka  yang  telah  dibuat  menggunakan  app  inventor melalui bluetooth  smartphone android  kepada  modul bluetooth yang  terintegrasi  dengan  arduino  nano. Arduino nano akan memberi perintah kepada motor servo untuk menggerakkan sebuah kamera.
Smartphone Android Bluetooth Module Arduino Nano Motor Servo Kamera
Gambar 1. Diagram Blok Sistem Kendali

## 2.1 Perancangan Sistem Hardware
Perancangan hardware dilakukan  setelah  sistem  kendali  alat  telah  ditentukan.  Perancangan  sistem hardware dimulai dari perancangan alat yang terdiri dari aluminium, baut, bearing, pillow bearing, shaft, pulley timing, dan v belt timing. Desain rancangan kerangka alat sistem otomasi pergerakan kamera yang dibangun menggunakan bahan aluminium dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Desain Rancang Alat
Selanjutnya perancangan rangkaian elektronika yang ditunjukkan pada gambar 3. terdiri dari beberapa komponen yang dihubungkan dengan arduino nano sebagai sistem kendali.

## Gambar 3. Desain Rangkaian Elektronika

## 2.2 Perancangan Software
Perancangan software dilakukan dengan dua tahap yaitu, perancangan software pada arduino IDE dan app inventor. Pada perancangan software arduino IDE dibuat untuk menerima data dari android melalui bluetooth dan  memerintah  motor  servo.  Pada  perancangan software app  inventor  ada  dua  tahap  yaitu perancangan software antar muka pada android, dan perancangan software script blocks.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hardware yang Dihasilkan
Penelitian  ini  telah  menghasilkan  sebuah  alat  sistem  otomasi  pergerakan  kamera  dengan menggunakan  kendali smartphone dengan  menggunakan arduino nano sebagai pengendali  motor servo,
dimana  motor  servo  digunakan  untuk  menggerakkan  kamera  secara pan,  tilt dan  menggerakkan  lensa kamera untuk zoom in dan zoom out . Gambar 4 menunjukkan alat yang telah selesai dibuat.
Gambar 4. Sistem Otomasi Pergerakan Kamera dengan Menggunakan Kendali Smartphone

## 3.2 Software yang dihasilkan
Kegiatan  penelitian  ini  telah  menghasilkan  sebuah software aplikasi  untuk smartphone android dengan  menggunakan bluetooth sebagai  penghubung  tanpa  kabel  yang  akan  terkoneksi  dengan  modul bluetooth yang telah dirangkai pada arduino nano. Pada software aplikasi Gambar 5. Menunjukkan aplikasi yang telah selesai dibuat dengan menggunakan metode slider.
Gambar 5. Aplikasi Sistem Otomasi Pergerakan Kamera dengan Menggunakan Kendali
Smartphone dengan Metode Slider
3.3 Pengujian Gerakan Pan Right dan Pan Left
Pada tahap pengujian gerakan pan rigtht dilakukan pengujian untuk pergerakan secara horizontal ke arah  kanan  dan pan  left pergerakan  secara  horizontal  ke  arah  kiri  pada  kamera,  pada  pengujian  akan dilakukan perbandingan sudut pergerakan alat dengan sudut yang ditentukan dan akan dihitung presentasi error dan  presentasi  akurasi.  Pengujian  pergerakan  alat  dengan  gerakan pan  right (tabel  1),  dengan pergerakan dari sudut 180 o sampai 18 o dengan selisih tiap sudut adalah 18 o , mendapatkan nilai akurasi 94,45 %, sedangkan pengujian pergerakan alat dengan gerakan pan left (tabel 2), dengan pergerakan dari sudut 18 o sampai 180 o dengan selisih tiap sudut adalah 18 o , mendapatkan nilai akurasi 95,01%.
Tabel 1. Pengujian pergerakan alat dengan gerakan pan right No Sudut Sebenarnya Sudut terukur Rata - rata Error % Akurasi % I II III IV V 1 180 188 186 185 185 188 186,40 3,56 96,44
No Sudut Sebenarnya Sudut terukur Rata - rata Error % Akurasi % I II III IV V 2 162 165 167 168 166 169 167,00 3,09 96,91 3 144 147 148 149 147 151 148,40 3,06 96,94 4 126 129 130 130 128 132 129,80 3,02 96,98 5 108 111 113 112 111 115 112,40 4,07 95,93 6 90 95 97 96 95 99 96,40 7,11 92,89 7 72 76 78 78 76 80 77,60 7,78 92,22 8 54 56 59 59 58 61 58,60 8,52 91,48 9 36 35 39 39 38 41 38,40 6,67 93,33 10 18 16 20 20 18 22 19,20 6,67 93,33 Rata –rata 5,55 94,45 Tabel 2. Pengujian pergerakan alat dengan gerakan pan left No Sudut Sebenarnya Sudut terukur Rata - rata Error % Akurasi % I II III IV V 1 18 20 21 20 20 20 20,20 12,22 87,78 2 36 38 39 40 37 40 38,80 7,78 92,22 3 54 57 58 58 57 59 57,80 7,04 92,96 4 72 76 77 77 76 77 76,60 6,39 93,61 5 90 92 94 94 93 95 93,60 4,00 96,00 6 108 109 111  110  109  111 110,00 1,85 98,15 7 126 128 128  128  128  129 128,20 1,75 98,25 8 144 147 147  147  146  148 147,00 2,08 97,92 9 162 168 167  166  167  168 167,20 3,21 96,79 10 180 188 186  185  185  188 186,40 3,56 96,44 Rata -rata 4,99 95,01

## 3.4 Pengujian Gerakan Tilt Up dan Tilt Down
Pada tahap pengujian  pergerakan tilt up dilakukan pengujian untuk pergerakan secara vertikal kearah atas dan tilt down dilakukan pengujian untuk pergerakan secara vertikal kearah bawah pada kamera, pada pengujian ini akan dilakukan perbandingan sudut pergerakan alat dengan sudut yang ditentukan dan akan dihitung presentasi error dan presentasi akurasi. Pengujian pergerakan alat dengan gerakan tilt up (tabel 3), dengan  pergerakan  dari  sudut  180 o sampai  18 o dengan  selisih  tiap  sudut  adalah  18 o ,  mendapatkan  nilai akurasi  92,10  %,  sedangkan  pengujian  pergerakan  alat  dengan  gerakan tilt  down (tabel  4),  dengan pergerakan  dari  sudut  18 o sampai  180 o dengan  selisih  tiap  sudut  adalah  18 o ,  mendapatkan  nilai  akurasi 96,01%.
Tabel 3. Pengujian pergerakan alat dengan gerakan tilt up No Sudut Sebenarnya Sudut terukur Rata - rata Error % Akurasi % I II III IV V 1 180 180 180 180 180 180 180,00 0,00 100,00 2 162 165 166 166 166 165 165,60 2,22 97,78 3 144 147 147 147 147 147 147,00 2,08 97,92 4 126 130 131 130 130 130 130,20 3,33 96,67 5 108 112 113 113 113 112 112,60 4,26 95,74 6 90 95 96 95 95 95 95,20 5,78 94,22
7 72
79 78 78 78 78 78,20 8,61 91,39 8 54 59 59 59 59 59 59,00 9,26 90,74 9 36 41 40 40 41 40 40,40 12,22 87,78 10 18 23 22 22 22 22 22,20 23,33 76,67 Rata -rata 7,90 92,10 Tabel 4. Pengujian pergerakan alat dengan gerakan tilt down No Sudut Sebenarnya Sudut terukur Rata - rata Error % Akurasi % I II III IV V 1 18 20 19 20 19 19 19,40 7,78 92,22 2 36 39 39 39 39 39 39,00 8,33 91,67 3 54 58 58 59 58 58 58,20 7,78 92,22 4 72 77 77 77 77 77 77,00 6,94 93,06 5 90 93 94 93 93 93 93,20 3,56 96,44 6 108 111  111  111 111 111 111,00 2,78 97,22 7 126 127  128  128 127 127 127,40 1,11 98,89 8 144 144  145  144 144 144 144,20 0,14 99,86 9 162 162  163  163 162 163 162,60 0,37 99,63 10 180 177  179  178 178 178 178,00 1,11 98,89 Rata -rata 3,99 96,01

## 3.5 Pengujian Gerakan Zoom In dan Zoom Out
Pada  tahap  pengujian  gerakan zoom  in dan zoom  out dilakukan  pengujian  pada  pergerakan  lensa kamera, pada pengujian ini akan dilakukan perbandingan focal length yang ditentukan tertera pada lensa kamera dengan focal length yang dicapai dan dihitung presentasi error dan akurasi. Pengujian pergerakan alat dengan gerakan zoom in (tabel 5), dengan pergerakan focal length dari 14 sampai 42 dengan 5 variasi selisih  tiap  gerakan,  mendapatkan  nilai  akurasi  94,75  %,  sedangkan  pengujian  pergerakan  alat  dengan gerakan zoom out (tabel 6), dengan pergerakan focal length dari 42 sampai 14 dengan 5 variasi selisih tiap gerakan, mendapatkan nilai akurasi 95,43%.
Tabel 5. Pengujian pergerakan lensa dengan gerakan zoom in No Focal Length Sebenarnya Focal Length Rata - rata Error % Akurasi % I II III  IV V 1 14 15 14 14 14 14 14,20 1,43 98,57 2 18 20 20 20 20 20 20,00 11,11 88,89 3 25 27 27 27 27 27 27,00 8,00 92,00 4 35 37 37 37 37 37 37,00 5,71 94,29 5 42 42 42 42 42 42 42,00 0,00 100,00 Rata –rata 5,25 94,75 Tabel 6. Pengujian pergerakan lensa dengan gerakan zoom out No Focal Length Sebenarnya Focal Length Rata - rata Error % Akurasi % I II III  IV V 1 42 42 42 42 42 42 42,00 0,00 100,00 2 35 37 36 36 36 36 36,20 3,43 96,57 3 25 27 27 27 27 27 27,00 8,00 92,00 4 18 20 20 20 20 19 19,80 10,00 90,00
5 14 14 15 14 14 14 17,20 1,43 98,57 Rata –rata 4,57 95,43 3.6 Pengujian Jarak Bluetooth
Pada tahap pengujian jarak pada bluetooth ditunjukkan untuk jarak pairing bluetooth modul HC-05 dengan android. Pengujian jarak pairing bluetooth dilakukan di ruang terbuka dan ruang tertutup. Pada ruang terbuka (tabel 7) jangkauan Bluetooth tersambung sampai jarak 60 meter, dan mulai jarak 65 meter dan  seterusnya bluetooth tidak  tersambung  lagi.  Sedangkan  pada  ruang  tertutup  (tabel  8),  jangkauan bluetooth tersambung hingga jarak 8 meter, dan dari jarak 10 meter dan seterusnya bluetooth tidak dapat tersambung.
Tabel 7. Pengujian jarak pairing bluetooth pada ruang terbuka Jarak (Meter) Status 10 Connected 20 Connected 30 Connected 40 Connected 50 Connected 60 Connected 65 Not Connected 70 Not Connected Tabel 8. Pengujian jarak pairing bluetooth pada ruang tertutup Jarak (Meter) Status 2 Connected 4 Connected 6 Connected 8 Connected 10 Not Connected
Sehingga dapat dikatakan bahwa alat sistem otomasi penggerak kamera dengan menggunakan kendali smartphone, dapat bekerja sesuai yang diharapkan, baik pada gerakan pan , tilt , dan zoom .

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
a. Telah  berhasil  dibuat  alat  sistem  otomasi  penggerak  kamera  dengan  menggunakan  kendali smartphone.
b. Hasil pengujian  yang telah dilakukan pada pergerakan kamera pan right mempunyai error 5,55% dengan akurasi 94,45%, pada pergerakan kamera pan left mempunyai error 4,99% dengan akurasi 95,01%  ,  pada  pergerakan  kamera tilt  up mempunyai error 7,90%  dengan  akurasi  92,10%,  pada pergerakan  kamera tilt  down mempunyai error 3,99%  dengan  akurasi  96,01%,  sedangkan  pada pergerakan lensa zoom in mempunyai error 5,25% dengan akurasi 94,75% dan pada pergerakan lensa zoom out mempunyai error 4,57% dengan akurasi 95,43%, sehingga alat yang dibuat sesuai dengan yang diharapkan.
c. Hasil pengujian yang telah dilakukan pada jarak pairing bluetooth, untuk ruang terbuka pada jarak terdekat dengan alat sampai dengan 64 meter koneksi tersambung. Sedangkan pada ruang tertutup pada jarak terdekat dengan alat sampai dengan 9 meter koneksi tersambung.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A. Purwanto, “Teknik Editing Video dengan Multi Kamera,” J. DASI , vol. 12, no. 2, pp. 7–15, 2011.
[2] T. Heiderich, Cinematography Techniques : The Different  Types of Shots in Film . Videomaker, 2012.
[3] F. K and G. W, Cepat Menguasai Pemrograman Android . Malang: Universitas Brawijaya Press, 2015.
[4] Rinaldy, R. F. Christianti, and D. Supriyadi, “Pengendalian Motor Servo Yang Terintegrasi Dengan Webcam Berbasis Internet Dan Arduino,” J. Infotel , vol. 5, no. 2, pp. 17–23, 2013.
[5] L. de J. Silva, A. Joewono, and A. Wibowo, “Mengendalikan Kamera IP dengan Menggunakan Handphone Berbasis Android,” Widya Tek. , vol. 12, no. 1, pp. 22–35, 2013.
[6] M. Iqbal, T. W. Widodo, and B. A. A. Sumbodo, “Sistem Pengendali Pengambilan Gambar Pada Kamera DSLR Melalui Protokol PTP,” IJEIS , vol. 6, no. 2, pp. 117–128, 2016.
[7] D.  K.  Putra,  Martinus,  and  A.  Yahya,  “Pembuatan  Sistem  Robotika  Sebagai  Implementasi Pergerakan Kamera Secara Autonomous,” J. FEMA , vol. 2, no. 2, pp. 23–30, 2014.