cal/cal/xyz_rgb.cal

{
        Convert between XYZ and RGB coordinates.

        2/17/95

        Be sure that CIE_x_r, etc. definitions are consistent with
        those in ray/src/common/color.h.
}

{*** The whole calculation is based on the CIE (x,y) chromaticities below ***}

CIE_x_r :       0.640 ;         { nominal CRT primaries }
CIE_y_r :       0.330 ;
CIE_x_g :       0.290 ;
CIE_y_g :       0.600 ;
CIE_x_b :       0.150 ;
CIE_y_b :       0.060 ;
CIE_x_w :       1/3 ;           { use true white }
CIE_y_w :       1/3 ;

WHTEFFICACY :   179. ;          { luminous efficacy of uniform white light }

{ Derived constants }

CIE_D :         CIE_x_r*(CIE_y_g - CIE_y_b) +
                                CIE_x_g*(CIE_y_b - CIE_y_r) +
                                CIE_x_b*(CIE_y_r - CIE_y_g) ;

CIE_C_rD :      (1./CIE_y_w) *  ( CIE_x_w*(CIE_y_g - CIE_y_b) -
                                  CIE_y_w*(CIE_x_g - CIE_x_b) +
                                  CIE_x_g*CIE_y_b - CIE_x_b*CIE_y_g     ) ;

CIE_C_gD :      (1./CIE_y_w) *  ( CIE_x_w*(CIE_y_b - CIE_y_r) -
                                  CIE_y_w*(CIE_x_b - CIE_x_r) -
                                  CIE_x_r*CIE_y_b + CIE_x_b*CIE_y_r     ) ;

CIE_C_bD :      (1./CIE_y_w) *  ( CIE_x_w*(CIE_y_r - CIE_y_g) -
                                  CIE_y_w*(CIE_x_r - CIE_x_g) +
                                  CIE_x_r*CIE_y_g - CIE_x_g*CIE_y_r     ) ;

{ Convert CIE XYZ coordinates to RGB }

XYZ2RGB(i,j) : select(i*3+j+1,
        (CIE_y_g - CIE_y_b - CIE_x_b*CIE_y_g + CIE_y_b*CIE_x_g)/CIE_C_rD,
        (CIE_x_b - CIE_x_g - CIE_x_b*CIE_y_g + CIE_x_g*CIE_y_b)/CIE_C_rD,
        (CIE_x_g*CIE_y_b - CIE_x_b*CIE_y_g)/CIE_C_rD,
        (CIE_y_b - CIE_y_r - CIE_y_b*CIE_x_r + CIE_y_r*CIE_x_b)/CIE_C_gD,
        (CIE_x_r - CIE_x_b - CIE_x_r*CIE_y_b + CIE_x_b*CIE_y_r)/CIE_C_gD,
        (CIE_x_b*CIE_y_r - CIE_x_r*CIE_y_b)/CIE_C_gD,
        (CIE_y_r - CIE_y_g - CIE_y_r*CIE_x_g + CIE_y_g*CIE_x_r)/CIE_C_bD,
        (CIE_x_g - CIE_x_r - CIE_x_g*CIE_y_r + CIE_x_r*CIE_y_g)/CIE_C_bD,
        (CIE_x_r*CIE_y_g - CIE_x_g*CIE_y_r)/CIE_C_bD
);

noneg(x) : if(x, x, 0);

R(X,Y,Z) :      noneg(XYZ2RGB(0,0)*X + XYZ2RGB(0,1)*Y + XYZ2RGB(0,2)*Z);
G(X,Y,Z) :      noneg(XYZ2RGB(1,0)*X + XYZ2RGB(1,1)*Y + XYZ2RGB(1,2)*Z);
B(X,Y,Z) :      noneg(XYZ2RGB(2,0)*X + XYZ2RGB(2,1)*Y + XYZ2RGB(2,2)*Z);

{ Convert RGB to CIE XYZ coordinates }

RGB2XYZ(i,j) : select(i*3+j+1,
        CIE_x_r*CIE_C_rD/CIE_D,CIE_x_g*CIE_C_gD/CIE_D,CIE_x_b*CIE_C_bD/CIE_D,
        CIE_y_r*CIE_C_rD/CIE_D,CIE_y_g*CIE_C_gD/CIE_D,CIE_y_b*CIE_C_bD/CIE_D,
        (1.-CIE_x_r-CIE_y_r)*CIE_C_rD/CIE_D,
        (1.-CIE_x_g-CIE_y_g)*CIE_C_gD/CIE_D,
        (1.-CIE_x_b-CIE_y_b)*CIE_C_bD/CIE_D
);

X(R,G,B) :      RGB2XYZ(0,0)*R + RGB2XYZ(0,1)*G + RGB2XYZ(0,2)*B;
Y(R,G,B) :      RGB2XYZ(1,0)*R + RGB2XYZ(1,1)*G + RGB2XYZ(1,2)*B;
Z(R,G,B) :      RGB2XYZ(2,0)*R + RGB2XYZ(2,1)*G + RGB2XYZ(2,2)*B;

{ Convert spectral radiance in watts/sr/m^2 to luminance in cd/m^2 }

luminance(r,g,b) = WHTEFFICACY * Y(r,g,b) ;
Revision:	1.1
Committed:	Sat Feb 22 02:07:21 2003 UTC (21 years, 1 month ago) by greg
Branch:	MAIN
CVS Tags:	rad3R5, rad3R6, rad3R6P1
Log Message:	Changes and check-in for 3.5 release Includes new source files and modifications not recorded for many years See ray/doc/notes/ReleaseNotes for notes between 3.1 and 3.5 release
#	Content
1	{
2	Convert between XYZ and RGB coordinates.
3
4	2/17/95
5
6	Be sure that CIE_x_r, etc. definitions are consistent with
7	those in ray/src/common/color.h.
8	}
9
10	{* The whole calculation is based on the CIE (x,y) chromaticities below *}
11
12	CIE_x_r : 0.640 ; { nominal CRT primaries }
13	CIE_y_r : 0.330 ;
14	CIE_x_g : 0.290 ;
15	CIE_y_g : 0.600 ;
16	CIE_x_b : 0.150 ;
17	CIE_y_b : 0.060 ;
18	CIE_x_w : 1/3 ; { use true white }
19	CIE_y_w : 1/3 ;
20
21	WHTEFFICACY : 179. ; { luminous efficacy of uniform white light }
22
23	{ Derived constants }
24
25	CIE_D : CIE_x_r*(CIE_y_g - CIE_y_b) +
26	CIE_x_g*(CIE_y_b - CIE_y_r) +
27	CIE_x_b*(CIE_y_r - CIE_y_g) ;
28
29	CIE_C_rD : (1./CIE_y_w) * ( CIE_x_w*(CIE_y_g - CIE_y_b) -
30	CIE_y_w*(CIE_x_g - CIE_x_b) +
31	CIE_x_gCIE_y_b - CIE_x_bCIE_y_g ) ;
32
33	CIE_C_gD : (1./CIE_y_w) * ( CIE_x_w*(CIE_y_b - CIE_y_r) -
34	CIE_y_w*(CIE_x_b - CIE_x_r) -
35	CIE_x_rCIE_y_b + CIE_x_bCIE_y_r ) ;
36
37	CIE_C_bD : (1./CIE_y_w) * ( CIE_x_w*(CIE_y_r - CIE_y_g) -
38	CIE_y_w*(CIE_x_r - CIE_x_g) +
39	CIE_x_rCIE_y_g - CIE_x_gCIE_y_r ) ;
40
41	{ Convert CIE XYZ coordinates to RGB }
42
43	XYZ2RGB(i,j) : select(i*3+j+1,
44	(CIE_y_g - CIE_y_b - CIE_x_bCIE_y_g + CIE_y_bCIE_x_g)/CIE_C_rD,
45	(CIE_x_b - CIE_x_g - CIE_x_bCIE_y_g + CIE_x_gCIE_y_b)/CIE_C_rD,
46	(CIE_x_gCIE_y_b - CIE_x_bCIE_y_g)/CIE_C_rD,
47	(CIE_y_b - CIE_y_r - CIE_y_bCIE_x_r + CIE_y_rCIE_x_b)/CIE_C_gD,
48	(CIE_x_r - CIE_x_b - CIE_x_rCIE_y_b + CIE_x_bCIE_y_r)/CIE_C_gD,
49	(CIE_x_bCIE_y_r - CIE_x_rCIE_y_b)/CIE_C_gD,
50	(CIE_y_r - CIE_y_g - CIE_y_rCIE_x_g + CIE_y_gCIE_x_r)/CIE_C_bD,
51	(CIE_x_g - CIE_x_r - CIE_x_gCIE_y_r + CIE_x_rCIE_y_g)/CIE_C_bD,
52	(CIE_x_rCIE_y_g - CIE_x_gCIE_y_r)/CIE_C_bD
53	);
54
55	noneg(x) : if(x, x, 0);
56
57	R(X,Y,Z) : noneg(XYZ2RGB(0,0)X + XYZ2RGB(0,1)Y + XYZ2RGB(0,2)*Z);
58	G(X,Y,Z) : noneg(XYZ2RGB(1,0)X + XYZ2RGB(1,1)Y + XYZ2RGB(1,2)*Z);
59	B(X,Y,Z) : noneg(XYZ2RGB(2,0)X + XYZ2RGB(2,1)Y + XYZ2RGB(2,2)*Z);
60
61	{ Convert RGB to CIE XYZ coordinates }
62
63	RGB2XYZ(i,j) : select(i*3+j+1,
64	CIE_x_rCIE_C_rD/CIE_D,CIE_x_gCIE_C_gD/CIE_D,CIE_x_b*CIE_C_bD/CIE_D,
65	CIE_y_rCIE_C_rD/CIE_D,CIE_y_gCIE_C_gD/CIE_D,CIE_y_b*CIE_C_bD/CIE_D,
66	(1.-CIE_x_r-CIE_y_r)*CIE_C_rD/CIE_D,
67	(1.-CIE_x_g-CIE_y_g)*CIE_C_gD/CIE_D,
68	(1.-CIE_x_b-CIE_y_b)*CIE_C_bD/CIE_D
69	);
70
71	X(R,G,B) : RGB2XYZ(0,0)R + RGB2XYZ(0,1)G + RGB2XYZ(0,2)*B;
72	Y(R,G,B) : RGB2XYZ(1,0)R + RGB2XYZ(1,1)G + RGB2XYZ(1,2)*B;
73	Z(R,G,B) : RGB2XYZ(2,0)R + RGB2XYZ(2,1)G + RGB2XYZ(2,2)*B;
74
75	{ Convert spectral radiance in watts/sr/m^2 to luminance in cd/m^2 }
76
77	luminance(r,g,b) = WHTEFFICACY * Y(r,g,b) ;