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

Comparing ray/src/px/macbethcal.c (file contents):
Revision 2.10 by greg, Wed Nov 1 09:04:16 1995 UTC vs.
Revision 2.18 by schorsch, Thu Jun 5 19:29:34 2003 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
14 > #include <math.h>
15 > #include <time.h>
16 >
17 > #include "platform.h"
18   #include "color.h"
19   #include "resolu.h"
20   #include "pmap.h"
21 + #include "warp3d.h"
22  
23                                  /* MacBeth colors */
24   #define DarkSkin        0
# Line 95 | Line 97 | short  mbneu[NMBNEU] = {Black,Neutral35,Neutral5,Neutra
97   #define  RG_ORIG        02      /* original color region */
98   #define  RG_CORR        04      /* corrected color region */
99  
100 + #ifndef  DISPCOM
101 + #define  DISPCOM        "ximage -op %s"
102 + #endif
103 +
104 + int     scanning = 1;           /* scanned input (or recorded output)? */
105 + double  irrad = 1.0;            /* irradiance multiplication factor */
106 + int     rawmap = 0;             /* put out raw color mapping? */
107 +
108   int     xmax, ymax;             /* input image dimensions */
109   int     bounds[4][2];           /* image coordinates of chart corners */
110   double  imgxfm[3][3];           /* coordinate transformation matrix */
# Line 104 | Line 114 | long   inpflags = 0;           /* flags of which colors were inpu
114   long    gmtflags = 0;           /* flags of out-of-gamut colors */
115  
116   COLOR   bramp[NMBNEU][2];       /* brightness ramp (per primary) */
117 < double  solmat[3][3];           /* color mapping matrix */
117 > COLORMAT        solmat;         /* color mapping matrix */
118 > COLOR   colmin, colmax;         /* gamut limits */
119  
120 + WARP3D  *wcor = NULL;           /* color space warp */
121 +
122   FILE    *debugfp = NULL;        /* debug output picture */
123   char    *progname;
124  
112 – extern char     *malloc();
125  
114 –
126   main(argc, argv)
127   int     argc;
128   char    **argv;
129   {
119 –        int     inpispic = 1;
130          int     i;
131  
132          progname = argv[0];
# Line 130 | Line 140 | char   **argv;
140                                  perror(argv[i]);
141                                  exit(1);
142                          }
143 < #ifdef MSDOS
134 <                        setmode(fileno(debugfp), O_BINARY);
135 < #endif
143 >                        SET_FILE_BINARY(debugfp);
144                          newheader("RADIANCE", debugfp);         /* start */
145                          printargs(argc, argv, debugfp);         /* header */
146                          break;
# Line 147 | Line 155 | char   **argv;
155                          bounds[2][1] = atoi(argv[++i]);
156                          bounds[3][0] = atoi(argv[++i]);
157                          bounds[3][1] = atoi(argv[++i]);
158 <                        inpispic = 2;
158 >                        scanning = 2;
159                          break;
160 +                case 'P':                               /* pick position */
161 +                        scanning = 3;
162 +                        break;
163 +                case 'i':                               /* irradiance factor */
164 +                        i++;
165 +                        if (badarg(argc-i, argv+i, "f"))
166 +                                goto userr;
167 +                        irrad = atof(argv[i]);
168 +                        break;
169 +                case 'm':                               /* raw map output */
170 +                        rawmap = 1;
171 +                        break;
172                  case 'c':                               /* color input */
173 <                        inpispic = 0;
173 >                        scanning = 0;
174                          break;
175                  default:
176                          goto userr;
177                  }
178                                                          /* open files */
179          if (i < argc && freopen(argv[i], "r", stdin) == NULL) {
180 <                perror(argv[1]);
180 >                perror(argv[i]);
181                  exit(1);
182          }
183          if (i+1 < argc && freopen(argv[i+1], "w", stdout) == NULL) {
184 <                perror(argv[2]);
184 >                perror(argv[i+1]);
185                  exit(1);
186          }
187 <        if (inpispic) {                 /* load input picture header */
188 < #ifdef MSDOS
169 <                setmode(fileno(stdin), O_BINARY);
170 < #endif
187 >        if (scanning) {                 /* load input picture header */
188 >                SET_FILE_BINARY(stdin);
189                  if (checkheader(stdin, COLRFMT, NULL) < 0 ||
190                                  fgetresolu(&xmax, &ymax, stdin) < 0) {
191                          fprintf(stderr, "%s: bad input picture\n", progname);
192                          exit(1);
193                  }
194 +                if (scanning == 3) {
195 +                        if (i >= argc)
196 +                                goto userr;
197 +                        pickchartpos(argv[i]);
198 +                        scanning = 2;
199 +                }
200          } else {                        /* else set default xmax and ymax */
201                  xmax = 512;
202                  ymax = 2*512/3;
203          }
204 <        if (inpispic != 2) {            /* use default boundaries */
204 >        if (scanning != 2) {            /* use default boundaries */
205                  bounds[0][0] = bounds[2][0] = .029*xmax + .5;
206                  bounds[0][1] = bounds[1][1] = .956*ymax + .5;
207                  bounds[1][0] = bounds[3][0] = .971*xmax + .5;
208                  bounds[2][1] = bounds[3][1] = .056*ymax + .5;
209          }
210          init();                         /* initialize */
211 <        if (inpispic)                   /* get picture colors */
211 >        if (scanning)                   /* get picture colors */
212                  getpicture();
213          else
214                  getcolors();
215          compute();                      /* compute color mapping */
216 <                                        /* print comment */
217 <        printf("{\n\tColor correction file computed by:\n\t\t");
218 <        printargs(argc, argv, stdout);
219 <        printf("\n\tUsage: pcomb -f %s uncorrected.pic > corrected.pic\n",
220 <                        i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
221 <        printf("}\n");
222 <        putmapping();                   /* put out color mapping */
216 >        if (rawmap) {                   /* print out raw correspondence */
217 >                register int    j;
218 >
219 >                printf("# Color correspondence produced by:\n#\t\t");
220 >                printargs(argc, argv, stdout);
221 >                printf("#\tUsage: pcwarp %s uncorrected.pic > corrected.pic\n",
222 >                                i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
223 >                printf("#\t   Or: pcond [options] -m %s orig.pic > output.pic\n",
224 >                                i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
225 >                for (j = 0; j < 24; j++)
226 >                        printf("%f %f %f    %f %f %f\n",
227 >                                colval(inpRGB[j],RED), colval(inpRGB[j],GRN),
228 >                                colval(inpRGB[j],BLU), colval(mbRGB[j],RED),
229 >                                colval(mbRGB[j],GRN), colval(mbRGB[j],BLU));
230 >                if (scanning && debugfp != NULL)
231 >                        cwarp();                /* color warp for debugging */
232 >        } else {                        /* print color mapping */
233 >                                                /* print header */
234 >                printf("{\n\tColor correction file computed by:\n\t\t");
235 >                printargs(argc, argv, stdout);
236 >                printf("\n\tUsage: pcomb -f %s uncorrected.pic > corrected.pic\n",
237 >                                i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
238 >                if (!scanning)
239 >                        printf("\t   Or: pcond [options] -f %s orig.pic > output.pic\n",
240 >                                        i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
241 >                printf("}\n");
242 >                putmapping();                   /* put out color mapping */
243 >        }
244          if (debugfp != NULL)            /* put out debug picture */
245 <                if (inpispic)
245 >                if (scanning)
246                          picdebug();
247                  else
248                          clrdebug();
249          exit(0);
250   userr:
251          fprintf(stderr,
252 < "Usage: %s [-d dbg.pic][-p xul yul xur yur xll yll xlr ylr] input.pic [output.cal]\n",
252 > "Usage: %s [-d dbg.pic][-P | -p xul yul xur yur xll yll xlr ylr][-i irrad][-m] input.pic [output.{cal|cwp}]\n",
253                          progname);
254 <        fprintf(stderr, "   or: %s [-d dbg.pic] -c [xyY.dat [output.cal]]\n",
254 >        fprintf(stderr, "   or: %s [-d dbg.pic][-i irrad][-m] -c [xyY.dat [output.{cal|cwp}]]\n",
255                          progname);
256          exit(1);
257   }
# Line 231 | Line 276 | init()                         /* initialize */
276                  exit(1);
277          }
278                                          /* map MacBeth colors to RGB space */
279 <        for (i = 0; i < 24; i++)
279 >        for (i = 0; i < 24; i++) {
280                  xyY2RGB(mbRGB[i], mbxyY[i]);
281 +                scalecolor(mbRGB[i], irrad);
282 +        }
283   }
284  
285  
# Line 306 | Line 353 | getpicture()                           /* load in picture colors */
353                  scalecolor(inpRGB[i], d);
354                  inpflags |= 1L<<i;
355          }
356 <        free((char *)scanln);
356 >        free((void *)scanln);
357   }
358  
359  
# Line 322 | Line 369 | getcolors()                    /* get xyY colors from standard input */
369                                  fgetval(stdin, 'f', &xyYin[0]) != 1 ||
370                                  fgetval(stdin, 'f', &xyYin[1]) != 1 ||
371                                  fgetval(stdin, 'f', &xyYin[2]) != 1 ||
372 <                                xyYin[0] < 0. | xyYin[0] > 1. |
373 <                                xyYin[1] < 0. | xyYin[1] > 1.) {
372 >                                xyYin[0] < 0. | xyYin[1] < 0. ||
373 >                                xyYin[0] + xyYin[1] > 1.) {
374                          fprintf(stderr, "%s: bad color input data\n",
375                                          progname);
376                          exit(1);
# Line 381 | Line 428 | compute()                      /* compute color mapping */
428          COLOR   clrin[24], clrout[24];
429          long    cflags;
430          COLOR   ctmp;
431 <        register int    i, j, n;
431 >        register int    i, n;
432                                          /* did we get what we need? */
433          if ((inpflags & REQFLGS) != REQFLGS) {
434                  fprintf(stderr, "%s: missing required input colors\n",
# Line 393 | Line 440 | compute()                      /* compute color mapping */
440                  copycolor(bramp[i][0], inpRGB[mbneu[i]]);
441                  copycolor(bramp[i][1], mbRGB[mbneu[i]]);
442          }
443 +                                        /* compute color space gamut */
444 +        if (scanning) {
445 +                copycolor(colmin, cblack);
446 +                copycolor(colmax, cwhite);
447 +                scalecolor(colmax, irrad);
448 +        } else
449 +                for (i = 0; i < 3; i++) {
450 +                        colval(colmin,i) = colval(bramp[0][0],i) -
451 +                                colval(bramp[0][1],i) *
452 +                                (colval(bramp[1][0],i)-colval(bramp[0][0],i)) /
453 +                                (colval(bramp[1][1],i)-colval(bramp[1][0],i));
454 +                        colval(colmax,i) = colval(bramp[NMBNEU-2][0],i) +
455 +                                (1.-colval(bramp[NMBNEU-2][1],i)) *
456 +                                (colval(bramp[NMBNEU-1][0],i) -
457 +                                        colval(bramp[NMBNEU-2][0],i)) /
458 +                                (colval(bramp[NMBNEU-1][1],i) -
459 +                                        colval(bramp[NMBNEU-2][1],i));
460 +                }
461                                          /* compute color mapping */
462          do {
463                  cflags = inpflags & ~gmtflags;
# Line 404 | Line 469 | compute()                      /* compute color mapping */
469                                  n++;
470                          }
471                  compsoln(clrin, clrout, n);
472 <                                                /* check out-of-gamut colors */
473 <                for (i = 0; i < 24; i++)
474 <                        if (cflags & 1L<<i) {
475 <                                cresp(ctmp, mbRGB[i]);
411 <                                for (j = 0; j < 3; j++)
412 <                                        if (colval(ctmp,j) <= 0. ||
413 <                                                colval(ctmp,j) >= 1.) {
414 <                                                gmtflags |= 1L<<i;
415 <                                                break;
416 <                                        }
417 <                        }
472 >                if (irrad > 0.99 && irrad < 1.01)       /* check gamut */
473 >                        for (i = 0; i < 24; i++)
474 >                                if (cflags & 1L<<i && cvtcolor(ctmp, mbRGB[i]))
475 >                                        gmtflags |= 1L<<i;
476          } while (cflags & gmtflags);
477          if (gmtflags & MODFLGS)
478                  fprintf(stderr,
# Line 423 | Line 481 | compute()                      /* compute color mapping */
481   }
482  
483  
484 < putmapping()                    /* put out color mapping for pcomb -f */
484 > putmapping()                    /* put out color mapping */
485   {
486          static char     cchar[3] = {'r', 'g', 'b'};
487          register int    i, j;
# Line 437 | Line 495 | putmapping()                   /* put out color mapping for pcomb -f *
495                  for (i = 0; i < NMBNEU; i++)
496                          printf(",%g", colval(bramp[i][1],j));
497                  printf(");\n");
440 –                printf("%c = %ci(1);\n", cchar[j], cchar[j]);
498                  printf("%cfi(n) = if(n-%g, %d, if(%cxa(n+1)-%c, n, %cfi(n+1)));\n",
499                                  cchar[j], NMBNEU-1.5, NMBNEU-1, cchar[j],
500                                  cchar[j], cchar[j]);
501                  printf("%cndx = %cfi(1);\n", cchar[j], cchar[j]);
502 <                printf("%cn = ((%cxa(%cndx+1)-%c)*%cya(%cndx) + ",
503 <                                cchar[j], cchar[j], cchar[j],
504 <                                cchar[j], cchar[j], cchar[j]);
502 >                printf("%c%c = ((%cxa(%cndx+1)-%c)*%cya(%cndx) + ",
503 >                                cchar[j], scanning?'n':'o', cchar[j],
504 >                                cchar[j], cchar[j], cchar[j], cchar[j]);
505                  printf("(%c-%cxa(%cndx))*%cya(%cndx+1)) /\n",
506                                  cchar[j], cchar[j], cchar[j],
507                                  cchar[j], cchar[j]);
# Line 452 | Line 509 | putmapping()                   /* put out color mapping for pcomb -f *
509                                  cchar[j], cchar[j], cchar[j], cchar[j]);
510          }
511                                          /* print color mapping */
512 <        printf("ro = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
513 <                        solmat[0][0], solmat[0][1], solmat[0][2]);
514 <        printf("go = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
515 <                        solmat[1][0], solmat[1][1], solmat[1][2]);
516 <        printf("bo = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
517 <                        solmat[2][0], solmat[2][1], solmat[2][2]);
512 >        if (scanning) {
513 >                printf("r = ri(1); g = gi(1); b = bi(1);\n");
514 >                printf("ro = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
515 >                                solmat[0][0], solmat[0][1], solmat[0][2]);
516 >                printf("go = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
517 >                                solmat[1][0], solmat[1][1], solmat[1][2]);
518 >                printf("bo = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
519 >                                solmat[2][0], solmat[2][1], solmat[2][2]);
520 >        } else {
521 >                printf("r1 = ri(1); g1 = gi(1); b1 = bi(1);\n");
522 >                printf("r = %g*r1 + %g*g1 + %g*b1 ;\n",
523 >                                solmat[0][0], solmat[0][1], solmat[0][2]);
524 >                printf("g = %g*r1 + %g*g1 + %g*b1 ;\n",
525 >                                solmat[1][0], solmat[1][1], solmat[1][2]);
526 >                printf("b = %g*r1 + %g*g1 + %g*b1 ;\n",
527 >                                solmat[2][0], solmat[2][1], solmat[2][2]);
528 >        }
529   }
530  
531  
# Line 521 | Line 589 | int    n;
589   }
590  
591  
592 + cwarp()                         /* compute color warp map */
593 + {
594 +        register int    i;
595 +
596 +        if ((wcor = new3dw(W3EXACT)) == NULL)
597 +                goto memerr;
598 +        for (i = 0; i < 24; i++)
599 +                if (!add3dpt(wcor, inpRGB[i], mbRGB[i]))
600 +                        goto memerr;
601 +        return;
602 + memerr:
603 +        perror(progname);
604 +        exit(1);
605 + }
606 +
607 +
608 + int
609   cvtcolor(cout, cin)             /* convert color according to our mapping */
610   COLOR   cout, cin;
611   {
612          COLOR   ctmp;
613 +        int     clipped;
614  
615 <        bresp(ctmp, cin);
616 <        cresp(cout, ctmp);
617 <        if (colval(cout,RED) < 0.)
618 <                colval(cout,RED) = 0.;
619 <        if (colval(cout,GRN) < 0.)
620 <                colval(cout,GRN) = 0.;
621 <        if (colval(cout,BLU) < 0.)
622 <                colval(cout,BLU) = 0.;
615 >        if (wcor != NULL) {
616 >                clipped = warp3d(cout, cin, wcor);
617 >                clipped |= clipgamut(cout,bright(cout),CGAMUT,colmin,colmax);
618 >        } else if (scanning) {
619 >                bresp(ctmp, cin);
620 >                clipped = cresp(cout, ctmp);
621 >        } else {
622 >                clipped = cresp(ctmp, cin);
623 >                bresp(cout, ctmp);
624 >        }
625 >        return(clipped);
626   }
627  
628  
629 + int
630   cresp(cout, cin)                /* transform color according to matrix */
631   COLOR   cout, cin;
632   {
633 <        double  r, g, b;
634 <
545 <        r = colval(cin,0)*solmat[0][0] + colval(cin,1)*solmat[0][1]
546 <                        + colval(cin,2)*solmat[0][2];
547 <        g = colval(cin,0)*solmat[1][0] + colval(cin,1)*solmat[1][1]
548 <                        + colval(cin,2)*solmat[1][2];
549 <        b = colval(cin,0)*solmat[2][0] + colval(cin,1)*solmat[2][1]
550 <                        + colval(cin,2)*solmat[2][2];
551 <        setcolor(cout, r, g, b);
633 >        colortrans(cout, solmat, cin);
634 >        return(clipgamut(cout, bright(cout), CGAMUT, colmin, colmax));
635   }
636  
637  
# Line 563 | Line 646 | register float xyYin[3];
646          ctmp[0] = xyYin[0] * d;
647          ctmp[1] = xyYin[2];
648          ctmp[2] = (1. - xyYin[0] - xyYin[1]) * d;
649 <        cie_rgb(rgbout, ctmp);
649 >                                /* allow negative values */
650 >        colortrans(rgbout, xyz2rgbmat, ctmp);
651   }
652  
653  
# Line 600 | Line 684 | picdebug()                     /* put out debugging picture */
684                  for (x = 0; x < xmax; x++) {
685                          rg = chartndx(x, y, &i);
686                          if (rg == RG_CENT) {
687 <                                if (!(1L<<i & gmtflags) || (x+y)&07)
687 >                                if (!(1L<<i & gmtflags) || (x+y)&07) {
688                                          copycolor(scan[x], mbRGB[i]);
689 <                                else
689 >                                        clipgamut(scan[x], bright(scan[x]),
690 >                                                CGAMUT, colmin, colmax);
691 >                                } else
692                                          copycolor(scan[x], blkcol);
693                          } else if (rg == RG_CORR)
694                                  cvtcolor(scan[x], scan[x]);
# Line 617 | Line 703 | picdebug()                     /* put out debugging picture */
703          }
704                                                  /* clean up */
705          fclose(debugfp);
706 <        free((char *)scan);
706 >        free((void *)scan);
707   }
708  
709  
# Line 626 | Line 712 | clrdebug()                     /* put out debug picture from color input
712          static COLR     blkclr = BLKCOLR;
713          COLR    mbclr[24], cvclr[24], orclr[24];
714          COLR    *scan;
715 <        COLOR   ctmp;
715 >        COLOR   ctmp, ct2;
716          int     y, i;
717          register int    x, rg;
718                                                  /* convert colors */
719          for (i = 0; i < 24; i++) {
720 <                setcolr(mbclr[i], colval(mbRGB[i],RED),
721 <                                colval(mbRGB[i],GRN), colval(mbRGB[i],BLU));
720 >                copycolor(ctmp, mbRGB[i]);
721 >                clipgamut(ctmp, bright(ctmp), CGAMUT, cblack, cwhite);
722 >                setcolr(mbclr[i], colval(ctmp,RED),
723 >                                colval(ctmp,GRN), colval(ctmp,BLU));
724                  if (inpflags & 1L<<i) {
725 <                        setcolr(orclr[i], colval(inpRGB[i],RED),
726 <                                        colval(inpRGB[i],GRN),
727 <                                        colval(inpRGB[i],BLU));
640 <                        cvtcolor(ctmp, inpRGB[i]);
641 <                        setcolr(cvclr[i], colval(ctmp,RED),
725 >                        copycolor(ctmp, inpRGB[i]);
726 >                        clipgamut(ctmp, bright(ctmp), CGAMUT, cblack, cwhite);
727 >                        setcolr(orclr[i], colval(ctmp,RED),
728                                          colval(ctmp,GRN), colval(ctmp,BLU));
729 +                        if (rawmap)
730 +                                copycolr(cvclr[i], mbclr[i]);
731 +                        else {
732 +                                bresp(ctmp, inpRGB[i]);
733 +                                colortrans(ct2, solmat, ctmp);
734 +                                clipgamut(ct2, bright(ct2), CGAMUT,
735 +                                                cblack, cwhite);
736 +                                setcolr(cvclr[i], colval(ct2,RED),
737 +                                                colval(ct2,GRN),
738 +                                                colval(ct2,BLU));
739 +                        }
740                  }
741          }
742                                                  /* allocate scanline */
# Line 676 | Line 773 | clrdebug()                     /* put out debug picture from color input
773          }
774                                                  /* clean up */
775          fclose(debugfp);
776 <        free((char *)scan);
776 >        free((void *)scan);
777 > }
778 >
779 >
780 > getpos(name, bnds, fp)          /* get boundary position */
781 > char    *name;
782 > int     bnds[2];
783 > FILE    *fp;
784 > {
785 >        char    buf[64];
786 >
787 >        fprintf(stderr, "\tSelect corner: %s\n", name);
788 >        if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) == NULL ||
789 >                        sscanf(buf, "%d %d", &bnds[0], &bnds[1]) != 2) {
790 >                fprintf(stderr, "%s: read error from display process\n",
791 >                                progname);
792 >                exit(1);
793 >        }
794 > }
795 >
796 >
797 > pickchartpos(pfn)               /* display picture and pick chart location */
798 > char    *pfn;
799 > {
800 >        char    combuf[512];
801 >        FILE    *pfp;
802 >
803 >        sprintf(combuf, DISPCOM, pfn);
804 >        if ((pfp = popen(combuf, "r")) == NULL) {
805 >                perror(combuf);
806 >                exit(1);
807 >        }
808 >        fputs("Use middle mouse button to select chart corners:\n", stderr);
809 >        getpos("upper left (dark skin)", bounds[0], pfp);
810 >        getpos("upper right (bluish green)", bounds[1], pfp);
811 >        getpos("lower left (white)", bounds[2], pfp);
812 >        getpos("lower right (black)", bounds[3], pfp);
813 >        fputs("Got it -- quit display program.\n", stderr);
814 >        pclose(pfp);
815   }

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