Dynamic Range dan Bit

Sebagaimana yang kita ketahui, data seismik memiliki rentang frekuensi tertentu (lihat Frekuensi Gelombang Seismik) yakni 10 sampai 70Hz dengan frekuensi dominan sekitar 30Hz. Selain memiliki rentang frekuensi tertentu, data seismik memiliki rentang amplitudo tertentu pula.

Didalam terminologi seismik, rentang amplitudo ini dikenal dengan dynamic range.
Besaran dynamic range, dapat dideskripsikan dengan bilangan, bit, decibel dan magnitudo.
Hubungan antara bit, dynamic range (bilangan), decibel (dB) dan magnitudo adalah sbb:

Dynamic range (bilangan)= 2^bit
Decibel= (bit-1) X 6
Magnitudo = decibel/20

Berikut contohnya:

Tipikal data seismic pada proses pengolahan (seismic processing), memiliki dynamic range antara 40 s/d 60dB. Pada perekaman data seismic (recording) memiliki dynamic range sekitar 120dB dan plot data seismik memiliki dynamic range sekitar 12 s/d 24dB.

Semakin tinggi dynamic range yang dipilih didalam loading maupun saving, maka 'resolusi ' data seismik tersebut semakin tinggi. Sayangnya, dynamic range yang tinggi akan memakan space pada hard disk dan mengakibatkan computation time yang lebih lambat.

Dengan demikian, pemilihan dynamic range yang tepat sesuai dengan kebutuhannya merupakan hal yang penting. Sebagai contoh untuk sebuah project interpretasi regional, mungkin data seismic dengan 8 bit saja sudah cukup memadai. Sedangkan untuk interpretasi detail atau komputasi seismic attribute misalnya, minimal data yang digunakan memiliki 16 bit.

Gambar dibawah ini menunjukkan perbandingan data seismik dengan format 32 bit dan 8 bit. Terlihat bahwa jika data seismic format 32 bit dengan rentang amplitudo sekitar -13000 s/d 13000, lalu menyimpannya kembali dengan format 8 bit, maka rentang amplitudo data tersebut menjadi 256/2= 128, atau antara -127 s/d 128, sehingga amplitudo yang lebih kecil dari -127 akan di-clip menjadi -127 dan ampitudo yang lebih besar dari 128 akan di-clip menjadi 128. Akibat adanya clipping di atas, maka reflektor pada zona tersebut akan terdistorsi secara signifikan.

Modified from James H. et al, 1994

Secara praktis, jika kita memiliki data dengan format tertentu, ada baiknya untuk meng-QC pada display wiggle traces terlebih dahulu, untuk memastikan apakah terjadi clipping atau tidak, jika terjadi clipping dan itu mengganggu interpretasi, maka kita harus loading data dengan bit yang lebih tinggi.

Yang sering dilakukan juga dalam praktek loading dan writing data seismik, jika dynamic range data seismik kita tidak memungkinkan untuk menulisnya ke dalam bit size tertentu (mis. 8 bit), maka data seismik tsb akan kita scale down sehingga dynamic range-nya menjadi 8 bit. Caranya, kita scan seluruh data seismik kita dan kita hitung absolute amplitudo maksimum, kemudian kita tentukan suatu skalar untuk scale down data seismik kita dengan cara [max dynamic range/abs max amplitude]. Misalkan absolute amplitudo maksimum dari data seismik kita adalah 2000, sedangkan kita mau menulis data seismik tsb dgn format 8 bit, maka scalar yg kita pakai agar data tidak ter-clip adalah: 127/2000=0.0635 [Tambahan dari Befriko Murdianto , Chevron Indonesia Company (befriko@gmail.com)]