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root/radiance/ray/src/px/macbethcal.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/px/macbethcal.c (file contents):
Revision 2.7 by greg, Fri Oct 20 15:26:11 1995 UTC vs.
Revision 2.31 by greg, Tue Jun 3 21:31:51 2025 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1995 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   * Calibrate a scanned MacBeth Color Checker Chart
6   *
7 < * Produce a .cal file suitable for use with pcomb.
7 > * Produce a .cal file suitable for use with pcomb,
8 > * or .cwp file suitable for use with pcwarp.
9 > *
10 > * Warping code depends on conformance of COLOR and W3VEC types.
11   */
12  
13 < #include <stdio.h>
14 < #ifdef MSDOS
15 < #include <fcntl.h>
16 < #endif
13 > #include <math.h>
14 >
15 > #include "platform.h"
16 > #include "paths.h"
17 > #include "rtio.h"
18   #include "color.h"
19   #include "resolu.h"
20   #include "pmap.h"
21 + #include "warp3d.h"
22 + #include "mx3.h"
23  
24                                  /* MacBeth colors */
25   #define DarkSkin        0
# Line 43 | Line 46 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
46   #define Neutral5        21
47   #define Neutral35       22
48   #define Black           23
49 <                                /* computed from 5nm spectral measurements */
49 >                                /* computed from 10nm spectral measurements */
50                                  /* CIE 1931 2 degree obs, equal-energy white */
51   float   mbxyY[24][3] = {
52 <                {0.462, 0.3769, 0.0932961},     /* DarkSkin */
53 <                {0.4108, 0.3542, 0.410348},     /* LightSkin */
54 <                {0.2626, 0.267, 0.181554},      /* BlueSky */
55 <                {0.36, 0.4689, 0.108447},       /* Foliage */
56 <                {0.2977, 0.2602, 0.248407},     /* BlueFlower */
57 <                {0.2719, 0.3485, 0.401156},     /* BluishGreen */
58 <                {0.52, 0.4197, 0.357899},       /* Orange */
59 <                {0.229, 0.1866, 0.103911},      /* PurplishBlue */
60 <                {0.4909, 0.3262, 0.242615},     /* ModerateRed */
61 <                {0.3361, 0.2249, 0.0600102},    /* Purple */
62 <                {0.3855, 0.4874, 0.42963},      /* YellowGreen */
63 <                {0.4853, 0.4457, 0.476343},     /* OrangeYellow */
64 <                {0.2026, 0.1369, 0.0529249},    /* Blue */
65 <                {0.3007, 0.4822, 0.221226},     /* Green */
66 <                {0.5805, 0.3238, 0.162167},     /* Red */
67 <                {0.4617, 0.472, 0.64909},       /* Yellow */
68 <                {0.4178, 0.2625, 0.233662},     /* Magenta */
69 <                {0.2038, 0.2508, 0.167275},     /* Cyan */
70 <                {0.3358, 0.337, 0.916877},      /* White */
71 <                {0.3338, 0.3348, 0.604678},     /* Neutral.8 */
72 <                {0.3333, 0.3349, 0.364566},     /* Neutral.65 */
73 <                {0.3353, 0.3359, 0.200238},     /* Neutral.5 */
74 <                {0.3363, 0.336, 0.0878721},     /* Neutral.35 */
75 <                {0.3346, 0.3349, 0.0308383}     /* Black */
52 >                {0.421236, 0.361196, 0.103392},         /* DarkSkin */
53 >                {0.40868, 0.358157, 0.352867},          /* LightSkin */
54 >                {0.265063, 0.271424, 0.185124},         /* BlueSky */
55 >                {0.362851, 0.43055, 0.132625},          /* Foliage */
56 >                {0.28888, 0.260851, 0.233138},          /* BlueFlower */
57 >                {0.277642, 0.365326, 0.416443},         /* BluishGreen */
58 >                {0.524965, 0.40068, 0.312039},          /* Orange */
59 >                {0.225018, 0.190392, 0.114999},         /* PurplishBlue */
60 >                {0.487199, 0.315372, 0.198616},         /* ModerateRed */
61 >                {0.314245, 0.227231, 0.0646047},        /* Purple */
62 >                {0.396202, 0.489732, 0.440724},         /* YellowGreen */
63 >                {0.493297, 0.435299, 0.43444},          /* OrangeYellow */
64 >                {0.198191, 0.149265, 0.0588122},        /* Blue */
65 >                {0.322838, 0.487601, 0.229258},         /* Green */
66 >                {0.561833, 0.321165, 0.126978},         /* Red */
67 >                {0.468113, 0.467021, 0.605289},         /* Yellow */
68 >                {0.397128, 0.248535, 0.201761},         /* Magenta */
69 >                {0.209552, 0.276256, 0.190917},         /* Cyan */
70 >                {0.337219, 0.339042, 0.912482},         /* White */
71 >                {0.333283, 0.335077, 0.588297},         /* Neutral.8 */
72 >                {0.332747, 0.334371, 0.3594},           /* Neutral.65 */
73 >                {0.331925, 0.334202, 0.19114},          /* Neutral.5 */
74 >                {0.330408, 0.332615, 0.0892964},        /* Neutral.35 */
75 >                {0.331841, 0.331405, 0.0319541},        /* Black */
76          };
77  
78   COLOR   mbRGB[24];              /* MacBeth RGB values */
# Line 77 | Line 80 | COLOR  mbRGB[24];              /* MacBeth RGB values */
80   #define NMBNEU          6       /* Number of MacBeth neutral colors */
81   short   mbneu[NMBNEU] = {Black,Neutral35,Neutral5,Neutral65,Neutral8,White};
82  
83 < #define NMBMOD          16      /* Number of MacBeth unsaturated colors */
84 < short   mbmod[NMBMOD] = {
82 <                DarkSkin,LightSkin,BlueSky,Foliage,BlueFlower,BluishGreen,
83 <                PurplishBlue,ModerateRed,YellowGreen,OrangeYellow,
84 <                Black,Neutral35,Neutral5,Neutral65,Neutral8,White
85 <        };
83 > #define  NEUFLGS        (1L<<White|1L<<Neutral8|1L<<Neutral65| \
84 >                                1L<<Neutral5|1L<<Neutral35|1L<<Black)
85  
86 < #define NMBSAT          8       /* Number of MacBeth saturated colors */
87 < short   mbsat[NMBSAT] = {
88 <                Red,Green,Blue,Magenta,Yellow,Cyan,
90 <                Orange,Purple
91 <        };
86 > #define  SATFLGS        (1L<<Red|1L<<Green|1L<<Blue|1L<<Magenta|1L<<Yellow| \
87 >                        1L<<Cyan|1L<<Orange|1L<<Purple|1L<<PurplishBlue| \
88 >                        1L<<YellowGreen|1<<OrangeYellow|1L<<BlueFlower)
89  
90 < #define  REQFLGS        (1L<<White|1L<<Neutral8|1L<<Neutral65| \
91 <                                1L<<Neutral5|1L<<Neutral35|1L<<Black)
90 > #define  UNSFLGS        (1L<<DarkSkin|1L<<LightSkin|1L<<BlueSky|1L<<Foliage| \
91 >                        1L<<BluishGreen|1L<<ModerateRed)
92  
93 < #define  CENTCVG        0.3     /* measured coverage of square sample */
94 < #define  FULLCVG        0.9     /* coverage of entire square */
93 > #define  REQFLGS        NEUFLGS                 /* need these colors */
94 > #define  MODFLGS        (NEUFLGS|UNSFLGS)       /* should be in gamut */
95  
96 + #define  RG_BORD        0       /* patch border */
97 + #define  RG_CENT        01      /* central region of patch */
98 + #define  RG_ORIG        02      /* original color region */
99 + #define  RG_CORR        04      /* corrected color region */
100 +
101 + #ifndef  DISPCOM
102 + #define  DISPCOM        "ximage -e auto -op \"%s\""
103 + #endif
104 +
105 + int     scanning = 1;           /* scanned input (or recorded output)? */
106 + double  irrad = 1.0;            /* irradiance multiplication factor */
107 + int     rawmap = 0;             /* put out raw color mapping? */
108 +
109   int     xmax, ymax;             /* input image dimensions */
110   int     bounds[4][2];           /* image coordinates of chart corners */
111   double  imgxfm[3][3];           /* coordinate transformation matrix */
112  
113   COLOR   inpRGB[24];             /* measured or scanned input colors */
114   long    inpflags = 0;           /* flags of which colors were input */
115 + long    gmtflags = 0;           /* flags of out-of-gamut colors */
116  
117   COLOR   bramp[NMBNEU][2];       /* brightness ramp (per primary) */
118 < double  solmat[3][3];           /* color mapping matrix */
118 > COLORMAT        solmat;         /* color mapping matrix */
119 > COLOR   colmin, colmax;         /* gamut limits */
120  
121 + WARP3D  *wcor = NULL;           /* color space warp */
122 +
123   FILE    *debugfp = NULL;        /* debug output picture */
110 char    *progname;
124  
125 < extern char     *malloc();
125 > static void init(void);
126 > static int chartndx(int x, int y, int   *np);
127 > static void getpicture(void);
128 > static void getcolors(void);
129 > static void bresp(COLOR y, COLOR        x);
130 > static void ibresp(COLOR        y, COLOR        x);
131 > static void compute(void);
132 > static void putmapping(void);
133 > static void compsoln(COLOR      cin[], COLOR    cout[], int     n);
134 > static void cwarp(void);
135 > static int cvtcolor(COLOR       cout, COLOR     cin);
136 > static int cresp(COLOR  cout, COLOR     cin);
137 > static void xyY2RGB(COLOR       rgbout, float   xyYin[3]);
138 > static void picdebug(void);
139 > static void clrdebug(void);
140 > static void getpos(char *name, int      bnds[2], FILE   *fp);
141 > static void pickchartpos(char   *pfn);
142  
143  
144 < main(argc, argv)
145 < int     argc;
146 < char    **argv;
144 > int
145 > main(
146 >        int     argc,
147 >        char    **argv
148 > )
149   {
119        int     inpispic = 1;
150          int     i;
151  
152 <        progname = argv[0];
152 >        fixargv0(argv[0]);              /* sets global progname */
153          for (i = 1; i < argc && argv[i][0] == '-'; i++)
154                  switch (argv[i][1]) {
155                  case 'd':                               /* debug output */
# Line 130 | Line 160 | char   **argv;
160                                  perror(argv[i]);
161                                  exit(1);
162                          }
163 < #ifdef MSDOS
134 <                        setmode(fileno(debugfp), O_BINARY);
135 < #endif
163 >                        SET_FILE_BINARY(debugfp);
164                          newheader("RADIANCE", debugfp);         /* start */
165                          printargs(argc, argv, debugfp);         /* header */
166                          break;
# Line 147 | Line 175 | char   **argv;
175                          bounds[2][1] = atoi(argv[++i]);
176                          bounds[3][0] = atoi(argv[++i]);
177                          bounds[3][1] = atoi(argv[++i]);
178 <                        inpispic = 2;
178 >                        scanning = 2;
179                          break;
180 +                case 'P':                               /* pick position */
181 +                        scanning = 3;
182 +                        break;
183 +                case 'i':                               /* irradiance factor */
184 +                        i++;
185 +                        if (badarg(argc-i, argv+i, "f"))
186 +                                goto userr;
187 +                        irrad = atof(argv[i]);
188 +                        break;
189 +                case 'm':                               /* raw map output */
190 +                        rawmap = 1;
191 +                        break;
192                  case 'c':                               /* color input */
193 <                        inpispic = 0;
193 >                        scanning = 0;
194                          break;
195                  default:
196                          goto userr;
197                  }
198                                                          /* open files */
199          if (i < argc && freopen(argv[i], "r", stdin) == NULL) {
200 <                perror(argv[1]);
200 >                perror(argv[i]);
201                  exit(1);
202          }
203          if (i+1 < argc && freopen(argv[i+1], "w", stdout) == NULL) {
204 <                perror(argv[2]);
204 >                perror(argv[i+1]);
205                  exit(1);
206          }
207 <        if (inpispic) {                 /* load input picture header */
208 < #ifdef MSDOS
169 <                setmode(fileno(stdin), O_BINARY);
170 < #endif
207 >        if (scanning) {                 /* load input picture header */
208 >                SET_FILE_BINARY(stdin);
209                  if (checkheader(stdin, COLRFMT, NULL) < 0 ||
210                                  fgetresolu(&xmax, &ymax, stdin) < 0) {
211                          fprintf(stderr, "%s: bad input picture\n", progname);
212                          exit(1);
213                  }
214 +                if (scanning == 3) {
215 +                        if (i >= argc)
216 +                                goto userr;
217 +                        pickchartpos(argv[i]);
218 +                        scanning = 2;
219 +                }
220          } else {                        /* else set default xmax and ymax */
221                  xmax = 512;
222                  ymax = 2*512/3;
223          }
224 <        if (inpispic != 2) {            /* use default boundaries */
224 >        if (scanning != 2) {            /* use default boundaries */
225                  bounds[0][0] = bounds[2][0] = .029*xmax + .5;
226                  bounds[0][1] = bounds[1][1] = .956*ymax + .5;
227                  bounds[1][0] = bounds[3][0] = .971*xmax + .5;
228                  bounds[2][1] = bounds[3][1] = .056*ymax + .5;
229          }
230          init();                         /* initialize */
231 <        if (inpispic)                   /* get picture colors */
231 >        if (scanning)                   /* get picture colors */
232                  getpicture();
233          else
234                  getcolors();
235          compute();                      /* compute color mapping */
236 <                                        /* print comment */
237 <        printf("{ Color correction file computed by:\n\t");
238 <        printargs(argc, argv, stdout);
239 <        printf("}\n");
240 <        putmapping();                   /* put out color mapping */
241 <        if (debugfp != NULL)            /* put out debug picture */
242 <                if (inpispic)
236 >        if (rawmap) {                   /* print out raw correspondence */
237 >                int     j;
238 >
239 >                printf("# Color correspondence produced by:\n#\t\t");
240 >                printargs(argc, argv, stdout);
241 >                printf("#\tUsage: pcwarp %s uncorrected.hdr > corrected.hdr\n",
242 >                                i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
243 >                printf("#\t   Or: pcond [options] -m %s orig.hdr > output.hdr\n",
244 >                                i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
245 >                for (j = 0; j < 24; j++)
246 >                        printf("%f %f %f    %f %f %f\n",
247 >                                colval(inpRGB[j],RED), colval(inpRGB[j],GRN),
248 >                                colval(inpRGB[j],BLU), colval(mbRGB[j],RED),
249 >                                colval(mbRGB[j],GRN), colval(mbRGB[j],BLU));
250 >                if (scanning && debugfp != NULL)
251 >                        cwarp();                /* color warp for debugging */
252 >        } else {                        /* print color mapping */
253 >                                                /* print header */
254 >                printf("{\n\tColor correction file computed by:\n\t\t");
255 >                printargs(argc, argv, stdout);
256 >                printf("\n\tUsage: pcomb -f %s uncorrected.hdr > corrected.hdr\n",
257 >                                i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
258 >                if (!scanning)
259 >                        printf("\t   Or: pcond [options] -f %s orig.hdr > output.hdr\n",
260 >                                        i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
261 >                printf("}\n");
262 >                putmapping();                   /* put out color mapping */
263 >        }
264 >        if (debugfp != NULL) {          /* put out debug picture */
265 >                if (scanning)
266                          picdebug();
267                  else
268                          clrdebug();
269 +        }
270          exit(0);
271   userr:
272          fprintf(stderr,
273 < "Usage: %s [-d dbg.pic][-p xul yul xur yur xll yll xlr ylr] input.pic [output.cal]\n",
273 > "Usage: %s [-d dbg.hdr][-P | -p xul yul xur yur xll yll xlr ylr][-i irrad][-m] input.hdr [output.{cal|cwp}]\n",
274                          progname);
275 <        fprintf(stderr, "   or: %s [-d dbg.pic] -c [xyY.dat [output.cal]]\n",
275 >        fprintf(stderr, "   or: %s [-d dbg.hdr][-i irrad][-m] -c [xyY.dat [output.{cal|cwp}]]\n",
276                          progname);
277          exit(1);
278 +        return 1; /* pro forma return */
279   }
280  
281  
282 < init()                          /* initialize */
282 > static void
283 > init(void)                              /* initialize */
284   {
285          double  quad[4][2];
286 <        register int    i;
286 >        int     i;
287                                          /* make coordinate transformation */
288          quad[0][0] = bounds[0][0];
289          quad[0][1] = bounds[0][1];
# Line 229 | Line 299 | init()                         /* initialize */
299                  exit(1);
300          }
301                                          /* map MacBeth colors to RGB space */
302 <        for (i = 0; i < 24; i++)
302 >        for (i = 0; i < 24; i++) {
303                  xyY2RGB(mbRGB[i], mbxyY[i]);
304 +                scalecolor(mbRGB[i], irrad);
305 +        }
306   }
307  
308  
309 < int
310 < chartndx(x, y, cvg)                     /* find color number for position */
311 < int     x, y;
312 < double  cvg;
309 > static int
310 > chartndx(                       /* find color number for position */
311 >        int     x,
312 >        int y,
313 >        int     *np
314 > )
315   {
316          double  ipos[3], cpos[3];
317          int     ix, iy;
318          double  fx, fy;
245        double  cmin, cmax;
319  
320          ipos[0] = x;
321          ipos[1] = y;
# Line 250 | Line 323 | double cvg;
323          mx3d_transform(ipos, imgxfm, cpos);
324          cpos[0] /= cpos[2];
325          cpos[1] /= cpos[2];
326 <        if (cpos[0] < 0. || cpos[0] >= 6. || cpos[1] < 0. || cpos[1] >= 4.)
327 <                return(-1);
326 >        if ((cpos[0] < 0.) | (cpos[0] >= 6.) | (cpos[1] < 0.) | (cpos[1] >= 4.))
327 >                return(RG_BORD);
328          ix = cpos[0];
329          iy = cpos[1];
330          fx = cpos[0] - ix;
331          fy = cpos[1] - iy;
332 <        cmin = .5*(1.-cvg);
333 <        cmax = 1. - cmin;
334 <        if (fx < cmin || fx >= cmax || fy < cmin || fy >= cmax)
335 <                return(-1);
336 <        return(iy*6 + ix);
332 >        *np = iy*6 + ix;
333 >        if ((fx >= 0.35) & (fx < 0.65) & (fy >= 0.35) & (fy < 0.65))
334 >                return(RG_CENT);
335 >        if ((fx < 0.05) | (fx >= 0.95) | (fy < 0.05) | (fy >= 0.95))
336 >                return(RG_BORD);
337 >        if (fx >= 0.5)                  /* right side is corrected */
338 >                return(RG_CORR);
339 >        return(RG_ORIG);                /* left side is original */
340   }
341  
342  
343 < getpicture()                            /* load in picture colors */
343 > static void
344 > getpicture(void)                                /* load in picture colors */
345   {
346          COLR    *scanln;
347          COLOR   pval;
348          int     ccount[24];
349          double  d;
350 <        int     y;
351 <        register int    x, i;
350 >        int     y, i;
351 >        int     x;
352  
353          scanln = (COLR *)malloc(xmax*sizeof(COLR));
354          if (scanln == NULL) {
# Line 288 | Line 365 | getpicture()                           /* load in picture colors */
365                                          progname);
366                          exit(1);
367                  }
368 <                for (x = 0; x < xmax; x++) {
369 <                        i = chartndx(x, y, CENTCVG);
293 <                        if (i >= 0) {
368 >                for (x = 0; x < xmax; x++)
369 >                        if (chartndx(x, y, &i) == RG_CENT) {
370                                  colr_color(pval, scanln[x]);
371                                  addcolor(inpRGB[i], pval);
372                                  ccount[i]++;
373                          }
298                }
374          }
375          for (i = 0; i < 24; i++) {              /* compute averages */
376                  if (ccount[i] == 0)
# Line 304 | Line 379 | getpicture()                           /* load in picture colors */
379                  scalecolor(inpRGB[i], d);
380                  inpflags |= 1L<<i;
381          }
382 <        free((char *)scanln);
382 >        free((void *)scanln);
383   }
384  
385  
386 < getcolors()                     /* get xyY colors from standard input */
386 > static void
387 > getcolors(void)                 /* get xyY colors from standard input */
388   {
389          int     gotwhite = 0;
390          COLOR   whiteclr;
# Line 316 | Line 392 | getcolors()                    /* get xyY colors from standard input */
392          float   xyYin[3];
393  
394          while (fgetval(stdin, 'i', &n) == 1) {          /* read colors */
395 <                if (n < 0 | n > 24 ||
395 >                if ((n < 0) | (n > 24) ||
396                                  fgetval(stdin, 'f', &xyYin[0]) != 1 ||
397                                  fgetval(stdin, 'f', &xyYin[1]) != 1 ||
398                                  fgetval(stdin, 'f', &xyYin[2]) != 1 ||
399 <                                xyYin[0] < 0. | xyYin[0] > 1. |
400 <                                xyYin[1] < 0. | xyYin[1] > 1.) {
399 >                                (xyYin[0] < 0.) | (xyYin[1] < 0.) ||
400 >                                xyYin[0] + xyYin[1] > 1.) {
401                          fprintf(stderr, "%s: bad color input data\n",
402                                          progname);
403                          exit(1);
# Line 356 | Line 432 | getcolors()                    /* get xyY colors from standard input */
432   }
433  
434  
435 < bresp(y, x)             /* piecewise linear interpolation of primaries */
436 < COLOR   y, x;
435 > static void
436 > bresp(          /* piecewise linear interpolation of primaries */
437 >        COLOR   y,              /* y is linear output */
438 >        COLOR   x               /* x is non-linear input */
439 > )
440   {
441 <        double  cv[3];
363 <        register int    i, n;
441 >        int     i, n;
442  
443          for (i = 0; i < 3; i++) {
444                  for (n = 0; n < NMBNEU-2; n++)
445                          if (colval(x,i) < colval(bramp[n+1][0],i))
446                                  break;
447 <                cv[i] = ((colval(bramp[n+1][0],i) - colval(x,i)) *
447 >                colval(y,i) = ((colval(bramp[n+1][0],i) - colval(x,i)) *
448                                                  colval(bramp[n][1],i) +
449                                  (colval(x,i) - colval(bramp[n][0],i)) *
450                                                  colval(bramp[n+1][1],i)) /
451                          (colval(bramp[n+1][0],i) - colval(bramp[n][0],i));
374                if (cv[i] < 0.) cv[i] = 0.;
452          }
376        setcolor(y, cv[0], cv[1], cv[2]);
453   }
454  
455  
456 < compute()                       /* compute color mapping */
456 > static void
457 > ibresp(         /* inverse mapping (delinearization) */
458 >        COLOR   x,              /* x is non-linear output */
459 >        COLOR   y               /* y is linear input */
460 > )
461   {
462 <        COLOR   clrin[NMBMOD], clrout[NMBMOD];
463 <        register int    i, n;
462 >        int     i, n;
463 >
464 >        for (i = 0; i < 3; i++) {
465 >                for (n = 0; n < NMBNEU-2; n++)
466 >                        if (colval(y,i) < colval(bramp[n+1][1],i))
467 >                                break;
468 >                colval(x,i) = ((colval(bramp[n+1][1],i) - colval(y,i)) *
469 >                                                colval(bramp[n][0],i) +
470 >                                (colval(y,i) - colval(bramp[n][1],i)) *
471 >                                                colval(bramp[n+1][0],i)) /
472 >                        (colval(bramp[n+1][1],i) - colval(bramp[n][1],i));
473 >        }
474 > }
475 >
476 >
477 > static void
478 > compute(void)                   /* compute color mapping */
479 > {
480 >        COLOR   clrin[24], clrout[24];
481 >        long    cflags;
482 >        COLOR   ctmp;
483 >        int     i, n;
484                                          /* did we get what we need? */
485          if ((inpflags & REQFLGS) != REQFLGS) {
486                  fprintf(stderr, "%s: missing required input colors\n",
# Line 390 | Line 490 | compute()                      /* compute color mapping */
490                                          /* compute piecewise luminance curve */
491          for (i = 0; i < NMBNEU; i++) {
492                  copycolor(bramp[i][0], inpRGB[mbneu[i]]);
493 +                for (n = 3*(i>0); n--; )
494 +                        if (colval(bramp[i][0],n) <=
495 +                                        colval(bramp[i-1][0],n)+1e-7) {
496 +                                fprintf(stderr,
497 +                "%s: non-increasing neutral patch\n", progname);
498 +                                exit(1);
499 +                        }
500                  copycolor(bramp[i][1], mbRGB[mbneu[i]]);
501          }
502 <                                        /* compute color matrix */
503 <        for (n = 0, i = 0; i < NMBMOD; i++)
504 <                if (inpflags & 1L<<mbmod[i]) {
505 <                        bresp(clrin[n], inpRGB[mbmod[i]]);
506 <                        copycolor(clrout[n], mbRGB[mbmod[i]]);
502 >                                        /* compute color space gamut */
503 >        copycolor(colmin, cblack);
504 >        copycolor(colmax, cwhite);
505 >        scalecolor(colmax, irrad);
506 >        if (!scanning) {
507 >                ibresp(colmin, colmin);
508 >                ibresp(colmax, colmax);
509 >        }
510 >                                        /* compute color mapping */
511 >        do {
512 >                cflags = inpflags & ~gmtflags;
513 >                n = 0;                          /* compute transform matrix */
514 >                for (i = 0; i < 24; i++) {
515 >                        if (!(cflags & 1L<<i))
516 >                                continue;
517 >                        if (scanning) {
518 >                                bresp(clrin[n], inpRGB[i]);
519 >                                copycolor(clrout[n], mbRGB[i]);
520 >                        } else {
521 >                                copycolor(clrin[n], inpRGB[i]);
522 >                                ibresp(clrout[n], mbRGB[i]);
523 >                        }
524                          n++;
525                  }
526 <        compsoln(clrin, clrout, n);
526 >                compsoln(clrin, clrout, n);
527 >                for (i = 0; i < 24; i++)        /* check gamut */
528 >                        if (cflags & 1L<<i && cvtcolor(ctmp, inpRGB[i]))
529 >                                gmtflags |= 1L<<i;
530 >        } while (cflags & gmtflags);
531 >
532 >        if (gmtflags & MODFLGS)
533 >                fprintf(stderr,
534 >                "%s: warning - some moderate colors are out of gamut\n",
535 >                                progname);
536   }
537  
538  
539 < putmapping()                    /* put out color mapping for pcomb -f */
539 > static void
540 > putmapping(void)                        /* put out color mapping */
541   {
542          static char     cchar[3] = {'r', 'g', 'b'};
543 <        register int    i, j;
543 >        int     i, j;
544                                          /* print brightness mapping */
545          for (j = 0; j < 3; j++) {
546                  printf("%cxa(i) : select(i", cchar[j]);
# Line 417 | Line 551 | putmapping()                   /* put out color mapping for pcomb -f *
551                  for (i = 0; i < NMBNEU; i++)
552                          printf(",%g", colval(bramp[i][1],j));
553                  printf(");\n");
420                printf("%c = %ci(1);\n", cchar[j], cchar[j]);
554                  printf("%cfi(n) = if(n-%g, %d, if(%cxa(n+1)-%c, n, %cfi(n+1)));\n",
555                                  cchar[j], NMBNEU-1.5, NMBNEU-1, cchar[j],
556                                  cchar[j], cchar[j]);
557                  printf("%cndx = %cfi(1);\n", cchar[j], cchar[j]);
558 <                printf("%cn = ((%cxa(%cndx+1)-%c)*%cya(%cndx) + ",
559 <                                cchar[j], cchar[j], cchar[j],
560 <                                cchar[j], cchar[j], cchar[j]);
558 >                printf("%c%c = ((%cxa(%cndx+1)-%c)*%cya(%cndx) + ",
559 >                                cchar[j], scanning?'n':'o', cchar[j],
560 >                                cchar[j], cchar[j], cchar[j], cchar[j]);
561                  printf("(%c-%cxa(%cndx))*%cya(%cndx+1)) /\n",
562                                  cchar[j], cchar[j], cchar[j],
563                                  cchar[j], cchar[j]);
# Line 432 | Line 565 | putmapping()                   /* put out color mapping for pcomb -f *
565                                  cchar[j], cchar[j], cchar[j], cchar[j]);
566          }
567                                          /* print color mapping */
568 <        printf("ro = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
569 <                        solmat[0][0], solmat[0][1], solmat[0][2]);
570 <        printf("go = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
571 <                        solmat[1][0], solmat[1][1], solmat[1][2]);
572 <        printf("bo = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
573 <                        solmat[2][0], solmat[2][1], solmat[2][2]);
568 >        if (scanning) {
569 >                printf("r = ri(1); g = gi(1); b = bi(1);\n");
570 >                printf("ro = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
571 >                                solmat[0][0], solmat[0][1], solmat[0][2]);
572 >                printf("go = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
573 >                                solmat[1][0], solmat[1][1], solmat[1][2]);
574 >                printf("bo = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
575 >                                solmat[2][0], solmat[2][1], solmat[2][2]);
576 >        } else {
577 >                printf("r1 = ri(1); g1 = gi(1); b1 = bi(1);\n");
578 >                printf("r = %g*r1 + %g*g1 + %g*b1 ;\n",
579 >                                solmat[0][0], solmat[0][1], solmat[0][2]);
580 >                printf("g = %g*r1 + %g*g1 + %g*b1 ;\n",
581 >                                solmat[1][0], solmat[1][1], solmat[1][2]);
582 >                printf("b = %g*r1 + %g*g1 + %g*b1 ;\n",
583 >                                solmat[2][0], solmat[2][1], solmat[2][2]);
584 >        }
585   }
586  
587  
588 < compsoln(cin, cout, n)          /* solve 3xN system using least-squares */
589 < COLOR   cin[], cout[];
590 < int     n;
588 > static void
589 > compsoln(               /* solve 3xN system using least-squares */
590 >        COLOR   cin[],
591 >        COLOR   cout[],
592 >        int     n
593 > )
594   {
595          extern double   mx3d_adjoint(), fabs();
596          double  mat[3][3], invmat[3][3];
597          double  det;
598          double  colv[3], rowv[3];
599 <        register int    i, j, k;
599 >        int     i, j, k;
600  
601 <        if (n < 3 | n > NMBMOD) {
602 <                fprintf(stderr, "%s: bad number of colors to match\n", progname);
601 >        if (n < 3) {
602 >                fprintf(stderr, "%s: too few colors to match!\n", progname);
603                  exit(1);
604          }
605          if (n == 3)
# Line 501 | Line 648 | int    n;
648   }
649  
650  
651 < cvtcolor(cout, cin)             /* convert color according to our mapping */
652 < COLOR   cout, cin;
651 > static void
652 > cwarp(void)                             /* compute color warp map */
653   {
654 <        double  r, g, b;
654 >        int     i;
655  
656 <        bresp(cout, cin);
657 <        r = colval(cout,0)*solmat[0][0] + colval(cout,1)*solmat[0][1]
658 <                        + colval(cout,2)*solmat[0][2];
659 <        if (r < 0) r = 0;
660 <        g = colval(cout,0)*solmat[1][0] + colval(cout,1)*solmat[1][1]
661 <                        + colval(cout,2)*solmat[1][2];
662 <        if (g < 0) g = 0;
663 <        b = colval(cout,0)*solmat[2][0] + colval(cout,1)*solmat[2][1]
664 <                        + colval(cout,2)*solmat[2][2];
518 <        if (b < 0) b = 0;
519 <        setcolor(cout, r, g, b);
656 >        if ((wcor = new3dw(W3EXACT)) == NULL)
657 >                goto memerr;
658 >        for (i = 0; i < 24; i++)
659 >                if (!add3dpt(wcor, inpRGB[i], mbRGB[i]))
660 >                        goto memerr;
661 >        return;
662 > memerr:
663 >        perror(progname);
664 >        exit(1);
665   }
666  
667  
668 < xyY2RGB(rgbout, xyYin)          /* convert xyY to RGB */
669 < COLOR   rgbout;
670 < register float  xyYin[3];
668 > static int
669 > cvtcolor(               /* convert color according to our mapping */
670 >        COLOR   cout,
671 >        COLOR   cin
672 > )
673   {
674          COLOR   ctmp;
675 +        int     clipped;
676 +
677 +        if (wcor != NULL) {
678 +                clipped = warp3d(cout, cin, wcor);
679 +                clipped |= clipgamut(cout,bright(cout),CGAMUT,colmin,colmax);
680 +        } else if (scanning) {
681 +                bresp(ctmp, cin);
682 +                clipped = cresp(cout, ctmp);
683 +        } else {
684 +                clipped = cresp(ctmp, cin);
685 +                bresp(cout, ctmp);
686 +        }
687 +        return(clipped);
688 + }
689 +
690 +
691 + static int
692 + cresp(          /* transform color according to matrix */
693 +        COLOR   cout,
694 +        COLOR   cin
695 + )
696 + {
697 +        colortrans(cout, solmat, cin);
698 +        return(clipgamut(cout, bright(cout), CGAMUT, colmin, colmax));
699 + }
700 +
701 +
702 + static void
703 + xyY2RGB(                /* convert xyY to RGB */
704 +        COLOR   rgbout,
705 +        float   xyYin[3]
706 + )
707 + {
708 +        COLOR   ctmp;
709          double  d;
710  
711          d = xyYin[2] / xyYin[1];
712          ctmp[0] = xyYin[0] * d;
713          ctmp[1] = xyYin[2];
714          ctmp[2] = (1. - xyYin[0] - xyYin[1]) * d;
715 <        cie_rgb(rgbout, ctmp);
715 >                                /* allow negative values */
716 >        colortrans(rgbout, xyz2rgbmat, ctmp);
717   }
718  
719  
720 < picdebug()                      /* put out debugging picture */
720 > static void
721 > picdebug(void)                  /* put out debugging picture */
722   {
723 +        static COLOR    blkcol = BLKCOLOR;
724          COLOR   *scan;
725 <        int     y;
726 <        register int    x, i;
725 >        int     y, i;
726 >        int     x, rg;
727  
728          if (fseek(stdin, 0L, 0) == EOF) {
729                  fprintf(stderr, "%s: cannot seek on input picture\n", progname);
# Line 565 | Line 749 | picdebug()                     /* put out debugging picture */
749                          exit(1);
750                  }
751                  for (x = 0; x < xmax; x++) {
752 <                        i = chartndx(x, y, CENTCVG);
753 <                        if (i < 0)
752 >                        rg = chartndx(x, y, &i);
753 >                        if (rg == RG_CENT) {
754 >                                if (!(1L<<i & gmtflags) || (x+y)&07) {
755 >                                        copycolor(scan[x], mbRGB[i]);
756 >                                        clipgamut(scan[x], bright(scan[x]),
757 >                                                CGAMUT, colmin, colmax);
758 >                                } else
759 >                                        copycolor(scan[x], blkcol);
760 >                        } else if (rg == RG_CORR)
761                                  cvtcolor(scan[x], scan[x]);
762 <                        else
763 <                                copycolor(scan[x], mbRGB[i]);
762 >                        else if (rg != RG_ORIG)
763 >                                copycolor(scan[x], blkcol);
764                  }
765                  if (fwritescan(scan, xmax, debugfp) < 0) {
766                          fprintf(stderr, "%s: error writing debugging picture\n",
# Line 579 | Line 770 | picdebug()                     /* put out debugging picture */
770          }
771                                                  /* clean up */
772          fclose(debugfp);
773 <        free((char *)scan);
773 >        free((void *)scan);
774   }
775  
776  
777 < clrdebug()                      /* put out debug picture from color input */
777 > static void
778 > clrdebug(void)                  /* put out debug picture from color input */
779   {
780          static COLR     blkclr = BLKCOLR;
781 <        COLR    mbclr[24], cvclr[24];
781 >        COLR    mbclr[24], cvclr[24], orclr[24];
782          COLR    *scan;
783 <        COLOR   ctmp;
784 <        int     y;
785 <        register int    i, x;
783 >        COLOR   ctmp, ct2;
784 >        int     y, i;
785 >        int     x, rg;
786                                                  /* convert colors */
787          for (i = 0; i < 24; i++) {
788 <                setcolr(mbclr[i], colval(mbRGB[i],RED),
789 <                                colval(mbRGB[i],GRN), colval(mbRGB[i],BLU));
788 >                copycolor(ctmp, mbRGB[i]);
789 >                clipgamut(ctmp, bright(ctmp), CGAMUT, cblack, cwhite);
790 >                setcolr(mbclr[i], colval(ctmp,RED),
791 >                                colval(ctmp,GRN), colval(ctmp,BLU));
792                  if (inpflags & 1L<<i) {
793 <                        cvtcolor(ctmp, inpRGB[i]);
794 <                        setcolr(cvclr[i], colval(ctmp,RED),
793 >                        copycolor(ctmp, inpRGB[i]);
794 >                        clipgamut(ctmp, bright(ctmp), CGAMUT, cblack, cwhite);
795 >                        setcolr(orclr[i], colval(ctmp,RED),
796                                          colval(ctmp,GRN), colval(ctmp,BLU));
797 +                        if (rawmap)
798 +                                copycolr(cvclr[i], mbclr[i]);
799 +                        else {
800 +                                bresp(ctmp, inpRGB[i]);
801 +                                colortrans(ct2, solmat, ctmp);
802 +                                clipgamut(ct2, bright(ct2), CGAMUT,
803 +                                                cblack, cwhite);
804 +                                setcolr(cvclr[i], colval(ct2,RED),
805 +                                                colval(ct2,GRN),
806 +                                                colval(ct2,BLU));
807 +                        }
808                  }
809          }
810                                                  /* allocate scanline */
# Line 613 | Line 819 | clrdebug()                     /* put out debug picture from color input
819          fprtresolu(xmax, ymax, debugfp);
820                                                  /* write debug picture */
821          for (y = ymax-1; y >= 0; y--) {
822 <                for (x = 0; x < xmax; x++)
823 <                        if ((i = chartndx(x, y, CENTCVG)) >= 0)
824 <                                copycolr(scan[x], mbclr[i]);
825 <                        else if ((i = chartndx(x, y, FULLCVG)) >= 0 &&
826 <                                        inpflags & 1L<<i)
827 <                                copycolr(scan[x], cvclr[i]);
828 <                        else
822 >                for (x = 0; x < xmax; x++) {
823 >                        rg = chartndx(x, y, &i);
824 >                        if (rg == RG_CENT) {
825 >                                if (!(1L<<i & gmtflags) || (x+y)&07)
826 >                                        copycolr(scan[x], mbclr[i]);
827 >                                else
828 >                                        copycolr(scan[x], blkclr);
829 >                        } else if (rg == RG_BORD || !(1L<<i & inpflags))
830                                  copycolr(scan[x], blkclr);
831 +                        else if (rg == RG_ORIG)
832 +                                copycolr(scan[x], orclr[i]);
833 +                        else /* rg == RG_CORR */
834 +                                copycolr(scan[x], cvclr[i]);
835 +                }
836                  if (fwritecolrs(scan, xmax, debugfp) < 0) {
837                          fprintf(stderr, "%s: error writing debugging picture\n",
838                                          progname);
# Line 629 | Line 841 | clrdebug()                     /* put out debug picture from color input
841          }
842                                                  /* clean up */
843          fclose(debugfp);
844 <        free((char *)scan);
844 >        free((void *)scan);
845 > }
846 >
847 >
848 > static void
849 > getpos(         /* get boundary position */
850 >        char    *name,
851 >        int     bnds[2],
852 >        FILE    *fp
853 > )
854 > {
855 >        char    buf[64];
856 >
857 >        fprintf(stderr, "\tSelect corner: %s\n", name);
858 >        if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) == NULL ||
859 >                        sscanf(buf, "%d %d", &bnds[0], &bnds[1]) != 2) {
860 >                fprintf(stderr, "%s: read error from display process\n",
861 >                                progname);
862 >                exit(1);
863 >        }
864 > }
865 >
866 >
867 > static void
868 > pickchartpos(           /* display picture and pick chart location */
869 >        char    *pfn
870 > )
871 > {
872 >        char    combuf[PATH_MAX];
873 >        FILE    *pfp;
874 >
875 >        sprintf(combuf, DISPCOM, pfn);
876 >        if ((pfp = popen(combuf, "r")) == NULL) {
877 >                perror(combuf);
878 >                exit(1);
879 >        }
880 >        fputs("Use middle mouse button to select chart corners:\n", stderr);
881 >        getpos("upper left (dark skin)", bounds[0], pfp);
882 >        getpos("upper right (bluish green)", bounds[1], pfp);
883 >        getpos("lower left (white)", bounds[2], pfp);
884 >        getpos("lower right (black)", bounds[3], pfp);
885 >        fputs("Got it -- quit display program.\n", stderr);
886 >        pclose(pfp);
887   }

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