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root/radiance/ray/src/common/spec_rgb.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/common/spec_rgb.c (file contents):
Revision 2.9 by greg, Thu Apr 17 15:42:02 1997 UTC vs.
Revision 2.21 by greg, Mon Apr 12 21:24:07 2010 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1997 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   * Convert colors and spectral ranges.
6 + * Added von Kries white-balance calculations 10/01 (GW).
7 + *
8 + * Externals declared in color.h
9   */
10  
11 + #include "copyright.h"
12 +
13 + #include <stdio.h>
14 + #include <string.h>
15   #include "color.h"
16  
17 + #define CEPS    1e-4                    /* color epsilon */
18  
19 < RGBPRIMS  stdprims = STDPRIMS;          /* standard primary chromaticities */
19 > #define CEQ(v1,v2)      ((v1) <= (v2)+CEPS && (v2) <= (v1)+CEPS)
20  
21 + #define XYEQ(c1,c2)     (CEQ((c1)[CIEX],(c2)[CIEX]) && CEQ((c1)[CIEY],(c2)[CIEY]))
22 +
23 +
24 + RGBPRIMS  stdprims = STDPRIMS;  /* standard primary chromaticities */
25 +
26   COLOR  cblack = BLKCOLOR;               /* global black color */
27   COLOR  cwhite = WHTCOLOR;               /* global white color */
28  
29 + float  xyneu[2] = {1./3., 1./3.};       /* neutral xy chromaticities */
30 +
31   /*
32   *      The following table contains the CIE tristimulus integrals
33   *  for X, Y, and Z.  The table is cumulative, so that
# Line 45 | Line 57 | static BYTE  chroma[3][NINC] = {
57          }
58   };
59  
60 < COLORMAT  xyz2rgbmat = {                /* XYZ to RGB */
60 > COLORMAT  xyz2rgbmat = {                /* XYZ to RGB (no white balance) */
61          {(CIE_y_g - CIE_y_b - CIE_x_b*CIE_y_g + CIE_y_b*CIE_x_g)/CIE_C_rD,
62           (CIE_x_b - CIE_x_g - CIE_x_b*CIE_y_g + CIE_x_g*CIE_y_b)/CIE_C_rD,
63           (CIE_x_g*CIE_y_b - CIE_x_b*CIE_y_g)/CIE_C_rD},
# Line 57 | Line 69 | COLORMAT  xyz2rgbmat = {               /* XYZ to RGB */
69           (CIE_x_r*CIE_y_g - CIE_x_g*CIE_y_r)/CIE_C_bD}
70   };
71  
72 < COLORMAT  rgb2xyzmat = {                /* RGB to XYZ */
72 > COLORMAT  rgb2xyzmat = {                /* RGB to XYZ (no white balance) */
73          {CIE_x_r*CIE_C_rD/CIE_D,CIE_x_g*CIE_C_gD/CIE_D,CIE_x_b*CIE_C_bD/CIE_D},
74          {CIE_y_r*CIE_C_rD/CIE_D,CIE_y_g*CIE_C_gD/CIE_D,CIE_y_b*CIE_C_bD/CIE_D},
75          {(1.-CIE_x_r-CIE_y_r)*CIE_C_rD/CIE_D,
# Line 65 | Line 77 | COLORMAT  rgb2xyzmat = {               /* RGB to XYZ */
77           (1.-CIE_x_b-CIE_y_b)*CIE_C_bD/CIE_D}
78   };
79  
80 + COLORMAT  vkmat = {             /* Sharp primary matrix */
81 +        { 1.2694, -0.0988, -0.1706},
82 +        {-0.8364,  1.8006,  0.0357},
83 +        { 0.0297, -0.0315,  1.0018}
84 + };
85  
86 + COLORMAT  ivkmat = {            /* inverse Sharp primary matrix */
87 +        { 0.8156,  0.0472,  0.1372},
88 +        { 0.3791,  0.5769,  0.0440},
89 +        {-0.0123,  0.0167,  0.9955}
90 + };
91  
92 < spec_rgb(col, s, e)             /* compute RGB color from spectral range */
93 < COLOR  col;
94 < int  s, e;
92 >
93 > void
94 > spec_rgb(                       /* compute RGB color from spectral range */
95 > COLOR  col,
96 > int  s,
97 > int  e
98 > )
99   {
100          COLOR  ciecolor;
101  
# Line 78 | Line 104 | int  s, e;
104   }
105  
106  
107 < spec_cie(col, s, e)             /* compute a color from a spectral range */
108 < COLOR  col;             /* returned color */
109 < int  s, e;              /* starting and ending wavelengths */
107 > void
108 > spec_cie(                       /* compute a color from a spectral range */
109 > COLOR  col,             /* returned color */
110 > int  s,                 /* starting and ending wavelengths */
111 > int  e
112 > )
113   {
114          register int  i, d, r;
115          
# Line 112 | Line 141 | int  s, e;             /* starting and ending wavelengths */
141   }
142  
143  
144 < cie_rgb(rgb, xyz)               /* convert CIE color to standard RGB */
145 < COLOR   rgb, xyz;
144 > void
145 > cie_rgb(                        /* convert CIE color to standard RGB */
146 > COLOR   rgb,
147 > COLOR  xyz
148 > )
149   {
150          colortrans(rgb, xyz2rgbmat, xyz);
151          clipgamut(rgb, xyz[CIEY], CGAMUT_LOWER, cblack, cwhite);
# Line 121 | Line 153 | COLOR  rgb, xyz;
153  
154  
155   int
156 < clipgamut(col, brt, gamut, lower, upper)        /* clip to gamut cube */
157 < COLOR  col;
158 < double  brt;
159 < int  gamut;
160 < COLOR  lower, upper;
156 > clipgamut(                      /* clip to gamut cube */
157 > COLOR  col,
158 > double  brt,
159 > int  gamut,
160 > COLOR  lower,
161 > COLOR  upper
162 > )
163   {
164          int  rflags = 0;
165          double  brtmin, brtmax, v, vv;
# Line 166 | Line 200 | COLOR  lower, upper;
200   }
201  
202  
203 < colortrans(c2, mat, c1)         /* convert c1 by mat and put into c2 */
204 < register COLORMAT  mat;
205 < register COLOR  c1, c2;
203 > void
204 > colortrans(                     /* convert c1 by mat and put into c2 */
205 > register COLOR  c2,
206 > register COLORMAT  mat,
207 > register COLOR  c1
208 > )
209   {
210          COLOR   cout;
211  
# Line 180 | Line 217 | register COLOR  c1, c2;
217   }
218  
219  
220 < multcolormat(m3, m2, m1)        /* multiply m1 by m2 and put into m3 */
221 < COLORMAT  m1, m2, m3;           /* m3 can be either m1 or m2 w/o harm */
220 > void
221 > multcolormat(                   /* multiply m1 by m2 and put into m3 */
222 > COLORMAT  m3,                   /* m3 can be either m1 or m2 w/o harm */
223 > COLORMAT  m2,
224 > COLORMAT  m1
225 > )
226   {
227          COLORMAT  mt;
228          register int  i, j;
# Line 195 | Line 236 | COLORMAT  m1, m2, m3;          /* m3 can be either m1 or m2 w/
236   }
237  
238  
239 < compxyz2rgbmat(mat, pr)         /* compute conversion from CIE to RGB space */
240 < COLORMAT  mat;
241 < register RGBPRIMS  pr;
239 > int
240 > colorprimsOK(                   /* are color primaries reasonable? */
241 > RGBPRIMS  pr
242 > )
243   {
244 +        int     i, j;
245 +        
246 +        for (i = 0; i < 4; i++) {
247 +                if ((pr[i][CIEX] <= -1.) | (pr[i][CIEY] <= -1.))
248 +                        return(0);
249 +                if ((pr[i][CIEX] >= 2.) | (pr[i][CIEY] >= 2.))
250 +                        return(0);
251 +                if (pr[i][CIEX] + pr[i][CIEY] <= -1.)
252 +                        return(0);
253 +                if (pr[i][CIEX] + pr[i][CIEY] >= 2.)
254 +                        return(0);
255 +        }
256 +        for (i = 0; i < 4; i++)
257 +                for (j = i+1; j < 4; j++)
258 +                        if (CEQ(pr[i][CIEX],pr[j][CIEX]) &&
259 +                                        CEQ(pr[i][CIEY],pr[j][CIEY]))
260 +                                return(0);
261 +        return(1);
262 + }
263 +
264 +
265 +
266 + int
267 + compxyz2rgbmat(                 /* compute conversion from CIE to RGB space */
268 + COLORMAT  mat,
269 + register RGBPRIMS  pr
270 + )
271 + {
272          double  C_rD, C_gD, C_bD;
273  
274          if (pr == stdprims) {   /* can use xyz2rgbmat */
275                  cpcolormat(mat, xyz2rgbmat);
276 <                return;
276 >                return(1);
277          }
278 +        if (CEQ(pr[WHT][CIEX],0.) | CEQ(pr[WHT][CIEY],0.))
279 +                return(0);
280          C_rD = (1./pr[WHT][CIEY]) *
281                          ( pr[WHT][CIEX]*(pr[GRN][CIEY] - pr[BLU][CIEY]) -
282                            pr[WHT][CIEY]*(pr[GRN][CIEX] - pr[BLU][CIEX]) +
283                    pr[GRN][CIEX]*pr[BLU][CIEY] - pr[BLU][CIEX]*pr[GRN][CIEY] ) ;
284 +        if (CEQ(C_rD,0.))
285 +                return(0);
286          C_gD = (1./pr[WHT][CIEY]) *
287                          ( pr[WHT][CIEX]*(pr[BLU][CIEY] - pr[RED][CIEY]) -
288                            pr[WHT][CIEY]*(pr[BLU][CIEX] - pr[RED][CIEX]) -
289                    pr[RED][CIEX]*pr[BLU][CIEY] + pr[BLU][CIEX]*pr[RED][CIEY] ) ;
290 +        if (CEQ(C_gD,0.))
291 +                return(0);
292          C_bD = (1./pr[WHT][CIEY]) *
293                          ( pr[WHT][CIEX]*(pr[RED][CIEY] - pr[GRN][CIEY]) -
294                            pr[WHT][CIEY]*(pr[RED][CIEX] - pr[GRN][CIEX]) +
295                    pr[RED][CIEX]*pr[GRN][CIEY] - pr[GRN][CIEX]*pr[RED][CIEY] ) ;
296 <
296 >        if (CEQ(C_bD,0.))
297 >                return(0);
298          mat[0][0] = (pr[GRN][CIEY] - pr[BLU][CIEY] -
299                          pr[BLU][CIEX]*pr[GRN][CIEY] +
300                          pr[BLU][CIEY]*pr[GRN][CIEX])/C_rD ;
# Line 242 | Line 319 | register RGBPRIMS  pr;
319                          pr[RED][CIEX]*pr[GRN][CIEY])/C_bD ;
320          mat[2][2] = (pr[RED][CIEX]*pr[GRN][CIEY] -
321                          pr[GRN][CIEX]*pr[RED][CIEY])/C_bD ;
322 +        return(1);
323   }
324  
325  
326 < comprgb2xyzmat(mat, pr)         /* compute conversion from RGB to CIE space */
327 < COLORMAT  mat;
328 < register RGBPRIMS  pr;
326 > int
327 > comprgb2xyzmat(                 /* compute conversion from RGB to CIE space */
328 > COLORMAT  mat,
329 > register RGBPRIMS  pr
330 > )
331   {
332          double  C_rD, C_gD, C_bD, D;
333  
334          if (pr == stdprims) {   /* can use rgb2xyzmat */
335                  cpcolormat(mat, rgb2xyzmat);
336 <                return;
336 >                return(1);
337          }
338 +        if (CEQ(pr[WHT][CIEX],0.) | CEQ(pr[WHT][CIEY],0.))
339 +                return(0);
340          C_rD = (1./pr[WHT][CIEY]) *
341                          ( pr[WHT][CIEX]*(pr[GRN][CIEY] - pr[BLU][CIEY]) -
342                            pr[WHT][CIEY]*(pr[GRN][CIEX] - pr[BLU][CIEX]) +
# Line 270 | Line 352 | register RGBPRIMS  pr;
352          D = pr[RED][CIEX]*(pr[GRN][CIEY] - pr[BLU][CIEY]) +
353                          pr[GRN][CIEX]*(pr[BLU][CIEY] - pr[RED][CIEY]) +
354                          pr[BLU][CIEX]*(pr[RED][CIEY] - pr[GRN][CIEY]) ;
355 +        if (CEQ(D,0.))
356 +                return(0);
357          mat[0][0] = pr[RED][CIEX]*C_rD/D;
358          mat[0][1] = pr[GRN][CIEX]*C_gD/D;
359          mat[0][2] = pr[BLU][CIEX]*C_bD/D;
# Line 279 | Line 363 | register RGBPRIMS  pr;
363          mat[2][0] = (1.-pr[RED][CIEX]-pr[RED][CIEY])*C_rD/D;
364          mat[2][1] = (1.-pr[GRN][CIEX]-pr[GRN][CIEY])*C_gD/D;
365          mat[2][2] = (1.-pr[BLU][CIEX]-pr[BLU][CIEY])*C_bD/D;
366 +        return(1);
367   }
368  
369  
370 < comprgb2rgbmat(mat, pr1, pr2)   /* compute conversion from RGB1 to RGB2 */
371 < COLORMAT  mat;
372 < RGBPRIMS  pr1, pr2;
370 > int
371 > comprgb2rgbmat(                 /* compute conversion from RGB1 to RGB2 */
372 > COLORMAT  mat,
373 > RGBPRIMS  pr1,
374 > RGBPRIMS  pr2
375 > )
376   {
377          COLORMAT  pr1toxyz, xyztopr2;
378  
# Line 292 | Line 380 | RGBPRIMS  pr1, pr2;
380                  mat[0][0] = mat[1][1] = mat[2][2] = 1.0;
381                  mat[0][1] = mat[0][2] = mat[1][0] =
382                  mat[1][2] = mat[2][0] = mat[2][1] = 0.0;
383 <                return;
383 >                return(1);
384          }
385 <        comprgb2xyzmat(pr1toxyz, pr1);
386 <        compxyz2rgbmat(xyztopr2, pr2);
385 >        if (!comprgb2xyzmat(pr1toxyz, pr1))
386 >                return(0);
387 >        if (!compxyz2rgbmat(xyztopr2, pr2))
388 >                return(0);
389                                  /* combine transforms */
390          multcolormat(mat, pr1toxyz, xyztopr2);
391 +        return(1);
392 + }
393 +
394 +
395 + int
396 + compxyzWBmat(                   /* CIE von Kries transform from wht1 to wht2 */
397 + COLORMAT  mat,
398 + float  wht1[2],
399 + float  wht2[2]
400 + )
401 + {
402 +        COLOR   cw1, cw2;
403 +        if (XYEQ(wht1,wht2)) {
404 +                mat[0][0] = mat[1][1] = mat[2][2] = 1.0;
405 +                mat[0][1] = mat[0][2] = mat[1][0] =
406 +                mat[1][2] = mat[2][0] = mat[2][1] = 0.0;
407 +                return(1);
408 +        }
409 +        if (CEQ(wht1[CIEX],0.) | CEQ(wht1[CIEY],0.))
410 +                return(0);
411 +        cw1[RED] = wht1[CIEX]/wht1[CIEY];
412 +        cw1[GRN] = 1.;
413 +        cw1[BLU] = (1. - wht1[CIEX] - wht1[CIEY])/wht1[CIEY];
414 +        colortrans(cw1, vkmat, cw1);
415 +        if (CEQ(wht2[CIEX],0.) | CEQ(wht2[CIEY],0.))
416 +                return(0);
417 +        cw2[RED] = wht2[CIEX]/wht2[CIEY];
418 +        cw2[GRN] = 1.;
419 +        cw2[BLU] = (1. - wht2[CIEX] - wht2[CIEY])/wht2[CIEY];
420 +        colortrans(cw2, vkmat, cw2);
421 +        if (CEQ(cw1[RED],0.) | CEQ(cw1[GRN],0.) | CEQ(cw1[BLU],0.))
422 +                return(0);
423 +        mat[0][0] = cw2[RED]/cw1[RED];
424 +        mat[1][1] = cw2[GRN]/cw1[GRN];
425 +        mat[2][2] = cw2[BLU]/cw1[BLU];
426 +        mat[0][1] = mat[0][2] = mat[1][0] =
427 +        mat[1][2] = mat[2][0] = mat[2][1] = 0.0;
428 +        multcolormat(mat, vkmat, mat);
429 +        multcolormat(mat, mat, ivkmat);
430 +        return(1);
431 + }
432 +
433 +
434 + int
435 + compxyz2rgbWBmat(               /* von Kries conversion from CIE to RGB space */
436 + COLORMAT  mat,
437 + RGBPRIMS  pr
438 + )
439 + {
440 +        COLORMAT        wbmat;
441 +
442 +        if (!compxyz2rgbmat(mat, pr))
443 +                return(0);
444 +        if (XYEQ(pr[WHT],xyneu))
445 +                return(1);
446 +        if (!compxyzWBmat(wbmat, xyneu, pr[WHT]))
447 +                return(0);
448 +        multcolormat(mat, wbmat, mat);
449 +        return(1);
450 + }
451 +
452 + int
453 + comprgb2xyzWBmat(               /* von Kries conversion from RGB to CIE space */
454 + COLORMAT  mat,
455 + RGBPRIMS  pr
456 + )
457 + {
458 +        COLORMAT        wbmat;
459 +        
460 +        if (!comprgb2xyzmat(mat, pr))
461 +                return(0);
462 +        if (XYEQ(pr[WHT],xyneu))
463 +                return(1);
464 +        if (!compxyzWBmat(wbmat, pr[WHT], xyneu))
465 +                return(0);
466 +        multcolormat(mat, mat, wbmat);
467 +        return(1);
468 + }
469 +
470 + int
471 + comprgb2rgbWBmat(               /* von Kries conversion from RGB1 to RGB2 */
472 + COLORMAT  mat,
473 + RGBPRIMS  pr1,
474 + RGBPRIMS  pr2
475 + )
476 + {
477 +        COLORMAT  pr1toxyz, xyztopr2, wbmat;
478 +
479 +        if (pr1 == pr2) {
480 +                mat[0][0] = mat[1][1] = mat[2][2] = 1.0;
481 +                mat[0][1] = mat[0][2] = mat[1][0] =
482 +                mat[1][2] = mat[2][0] = mat[2][1] = 0.0;
483 +                return(1);
484 +        }
485 +        if (!comprgb2xyzmat(pr1toxyz, pr1))
486 +                return(0);
487 +        if (!compxyzWBmat(wbmat, pr1[WHT], pr2[WHT]))
488 +                return(0);
489 +        if (!compxyz2rgbmat(xyztopr2, pr2))
490 +                return(0);
491 +                                /* combine transforms */
492 +        multcolormat(mat, pr1toxyz, wbmat);
493 +        multcolormat(mat, mat, xyztopr2);
494 +        return(1);
495   }

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