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

Comparing ray/src/px/macbethcal.c (file contents):
Revision 2.6 by greg, Tue Oct 17 11:05:17 1995 UTC vs.
Revision 2.30 by greg, Thu Feb 22 17:45:54 2024 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  UNSFLGS        (1L<<DarkSkin|1L<<LightSkin|1L<<BlueSky|1L<<Foliage| \
91 +                        1L<<BluishGreen|1L<<ModerateRed)
92 +
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   picRGB[24];             /* picture colors */
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 */
124   char    *progname;
125  
126 < extern char     *malloc();
126 > static void init(void);
127 > static int chartndx(int x, int y, int   *np);
128 > static void getpicture(void);
129 > static void getcolors(void);
130 > static void bresp(COLOR y, COLOR        x);
131 > static void ibresp(COLOR        y, COLOR        x);
132 > static void compute(void);
133 > static void putmapping(void);
134 > static void compsoln(COLOR      cin[], COLOR    cout[], int     n);
135 > static void cwarp(void);
136 > static int cvtcolor(COLOR       cout, COLOR     cin);
137 > static int cresp(COLOR  cout, COLOR     cin);
138 > static void xyY2RGB(COLOR       rgbout, float   xyYin[3]);
139 > static void picdebug(void);
140 > static void clrdebug(void);
141 > static void getpos(char *name, int      bnds[2], FILE   *fp);
142 > static void pickchartpos(char   *pfn);
143  
144  
145 < main(argc, argv)
146 < int     argc;
147 < char    **argv;
145 > int
146 > main(
147 >        int     argc,
148 >        char    **argv
149 > )
150   {
151          int     i;
152  
153          progname = argv[0];
154 <        if (argc > 2 && !strcmp(argv[1], "-d")) {       /* debug output */
155 <                if ((debugfp = fopen(argv[2], "w")) == NULL) {
156 <                        perror(argv[2]);
157 <                        exit(1);
154 >        for (i = 1; i < argc && argv[i][0] == '-'; i++)
155 >                switch (argv[i][1]) {
156 >                case 'd':                               /* debug output */
157 >                        i++;
158 >                        if (badarg(argc-i, argv+i, "s"))
159 >                                goto userr;
160 >                        if ((debugfp = fopen(argv[i], "w")) == NULL) {
161 >                                perror(argv[i]);
162 >                                exit(1);
163 >                        }
164 >                        SET_FILE_BINARY(debugfp);
165 >                        newheader("RADIANCE", debugfp);         /* start */
166 >                        printargs(argc, argv, debugfp);         /* header */
167 >                        break;
168 >                case 'p':                               /* picture position */
169 >                        if (badarg(argc-i-1, argv+i+1, "iiiiiiii"))
170 >                                goto userr;
171 >                        bounds[0][0] = atoi(argv[++i]);
172 >                        bounds[0][1] = atoi(argv[++i]);
173 >                        bounds[1][0] = atoi(argv[++i]);
174 >                        bounds[1][1] = atoi(argv[++i]);
175 >                        bounds[2][0] = atoi(argv[++i]);
176 >                        bounds[2][1] = atoi(argv[++i]);
177 >                        bounds[3][0] = atoi(argv[++i]);
178 >                        bounds[3][1] = atoi(argv[++i]);
179 >                        scanning = 2;
180 >                        break;
181 >                case 'P':                               /* pick position */
182 >                        scanning = 3;
183 >                        break;
184 >                case 'i':                               /* irradiance factor */
185 >                        i++;
186 >                        if (badarg(argc-i, argv+i, "f"))
187 >                                goto userr;
188 >                        irrad = atof(argv[i]);
189 >                        break;
190 >                case 'm':                               /* raw map output */
191 >                        rawmap = 1;
192 >                        break;
193 >                case 'c':                               /* color input */
194 >                        scanning = 0;
195 >                        break;
196 >                default:
197 >                        goto userr;
198                  }
199 < #ifdef MSDOS
200 <                setmode(fileno(debugfp), O_BINARY);
201 < #endif
123 <                newheader("RADIANCE", debugfp);
124 <                printargs(argc, argv, debugfp);
125 <                argv += 2;
126 <                argc -= 2;
127 <        }
128 <        if (argc != 3 && argc != 11)
129 <                goto userr;
130 <        if (strcmp(argv[1], "-") && freopen(argv[1], "r", stdin) == NULL) {
131 <                perror(argv[1]);
199 >                                                        /* open files */
200 >        if (i < argc && freopen(argv[i], "r", stdin) == NULL) {
201 >                perror(argv[i]);
202                  exit(1);
203          }
204 <        if (strcmp(argv[2], "-") && freopen(argv[2], "w", stdout) == NULL) {
205 <                perror(argv[2]);
204 >        if (i+1 < argc && freopen(argv[i+1], "w", stdout) == NULL) {
205 >                perror(argv[i+1]);
206                  exit(1);
207          }
208 < #ifdef MSDOS
209 <        setmode(fileno(stdin), O_BINARY);
210 < #endif
211 <        if (checkheader(stdin, COLRFMT, NULL) < 0 ||
212 <                        fgetresolu(&xmax, &ymax, stdin) < 0) {
213 <                fprintf(stderr, "%s: bad input picture\n", progname);
214 <                exit(1);
215 <        }
216 <                                        /* get chart boundaries */
147 <        if (argc == 11) {
148 <                for (i = 0; i < 4; i++) {
149 <                        if (!isint(argv[2*i+3]) | !isint(argv[2*i+4]))
208 >        if (scanning) {                 /* load input picture header */
209 >                SET_FILE_BINARY(stdin);
210 >                if (checkheader(stdin, COLRFMT, NULL) < 0 ||
211 >                                fgetresolu(&xmax, &ymax, stdin) < 0) {
212 >                        fprintf(stderr, "%s: bad input picture\n", progname);
213 >                        exit(1);
214 >                }
215 >                if (scanning == 3) {
216 >                        if (i >= argc)
217                                  goto userr;
218 <                        bounds[i][0] = atoi(argv[2*i+3]);
219 <                        bounds[i][1] = atoi(argv[2*i+4]);
218 >                        pickchartpos(argv[i]);
219 >                        scanning = 2;
220                  }
221 <        } else {
221 >        } else {                        /* else set default xmax and ymax */
222 >                xmax = 512;
223 >                ymax = 2*512/3;
224 >        }
225 >        if (scanning != 2) {            /* use default boundaries */
226                  bounds[0][0] = bounds[2][0] = .029*xmax + .5;
227                  bounds[0][1] = bounds[1][1] = .956*ymax + .5;
228                  bounds[1][0] = bounds[3][0] = .971*xmax + .5;
229                  bounds[2][1] = bounds[3][1] = .056*ymax + .5;
230          }
231          init();                         /* initialize */
232 <        getcolors();                    /* get picture colors */
232 >        if (scanning)                   /* get picture colors */
233 >                getpicture();
234 >        else
235 >                getcolors();
236          compute();                      /* compute color mapping */
237 <                                        /* print comment */
238 <        printf("{ Color correction file computed by %s }\n", progname);
239 <        printf("{ from scanned MacBetch color chart %s }\n", argv[1]);
240 <        putmapping();                   /* put out color mapping */
241 <        putdebug();                     /* put out debug picture */
237 >        if (rawmap) {                   /* print out raw correspondence */
238 >                int     j;
239 >
240 >                printf("# Color correspondence produced by:\n#\t\t");
241 >                printargs(argc, argv, stdout);
242 >                printf("#\tUsage: pcwarp %s uncorrected.hdr > corrected.hdr\n",
243 >                                i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
244 >                printf("#\t   Or: pcond [options] -m %s orig.hdr > output.hdr\n",
245 >                                i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
246 >                for (j = 0; j < 24; j++)
247 >                        printf("%f %f %f    %f %f %f\n",
248 >                                colval(inpRGB[j],RED), colval(inpRGB[j],GRN),
249 >                                colval(inpRGB[j],BLU), colval(mbRGB[j],RED),
250 >                                colval(mbRGB[j],GRN), colval(mbRGB[j],BLU));
251 >                if (scanning && debugfp != NULL)
252 >                        cwarp();                /* color warp for debugging */
253 >        } else {                        /* print color mapping */
254 >                                                /* print header */
255 >                printf("{\n\tColor correction file computed by:\n\t\t");
256 >                printargs(argc, argv, stdout);
257 >                printf("\n\tUsage: pcomb -f %s uncorrected.hdr > corrected.hdr\n",
258 >                                i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
259 >                if (!scanning)
260 >                        printf("\t   Or: pcond [options] -f %s orig.hdr > output.hdr\n",
261 >                                        i+1 < argc ? argv[i+1] : "{this_file}");
262 >                printf("}\n");
263 >                putmapping();                   /* put out color mapping */
264 >        }
265 >        if (debugfp != NULL) {          /* put out debug picture */
266 >                if (scanning)
267 >                        picdebug();
268 >                else
269 >                        clrdebug();
270 >        }
271          exit(0);
272   userr:
273 <        fprintf(stderr, "Usage: %s [-d dbg.pic] input.pic output.cal [xul yul xur yur xll yll xlr ylr]\n",
273 >        fprintf(stderr,
274 > "Usage: %s [-d dbg.hdr][-P | -p xul yul xur yur xll yll xlr ylr][-i irrad][-m] input.hdr [output.{cal|cwp}]\n",
275                          progname);
276 +        fprintf(stderr, "   or: %s [-d dbg.hdr][-i irrad][-m] -c [xyY.dat [output.{cal|cwp}]]\n",
277 +                        progname);
278          exit(1);
279 +        return 1; /* pro forma return */
280   }
281  
282  
283 < init()                          /* initialize */
283 > static void
284 > init(void)                              /* initialize */
285   {
286          double  quad[4][2];
287 +        int     i;
288                                          /* make coordinate transformation */
289          quad[0][0] = bounds[0][0];
290          quad[0][1] = bounds[0][1];
# Line 190 | Line 299 | init()                         /* initialize */
299                  fprintf(stderr, "%s: bad chart boundaries\n", progname);
300                  exit(1);
301          }
302 +                                        /* map MacBeth colors to RGB space */
303 +        for (i = 0; i < 24; i++) {
304 +                xyY2RGB(mbRGB[i], mbxyY[i]);
305 +                scalecolor(mbRGB[i], irrad);
306 +        }
307   }
308  
309  
310 < int
311 < chartndx(x, y)                          /* find color number for position */
312 < int     x, y;
310 > static int
311 > chartndx(                       /* find color number for position */
312 >        int     x,
313 >        int y,
314 >        int     *np
315 > )
316   {
317          double  ipos[3], cpos[3];
318          int     ix, iy;
# Line 207 | Line 324 | int    x, y;
324          mx3d_transform(ipos, imgxfm, cpos);
325          cpos[0] /= cpos[2];
326          cpos[1] /= cpos[2];
327 <        if (cpos[0] < 0. || cpos[0] >= 6. || cpos[1] < 0. || cpos[1] >= 4.)
328 <                return(-1);
327 >        if ((cpos[0] < 0.) | (cpos[0] >= 6.) | (cpos[1] < 0.) | (cpos[1] >= 4.))
328 >                return(RG_BORD);
329          ix = cpos[0];
330          iy = cpos[1];
331          fx = cpos[0] - ix;
332          fy = cpos[1] - iy;
333 <        if (fx < .35 || fx >= .65 || fy < .35 || fy >= .65)
334 <                return(-1);
335 <        return(iy*6 + ix);
333 >        *np = iy*6 + ix;
334 >        if ((fx >= 0.35) & (fx < 0.65) & (fy >= 0.35) & (fy < 0.65))
335 >                return(RG_CENT);
336 >        if ((fx < 0.05) | (fx >= 0.95) | (fy < 0.05) | (fy >= 0.95))
337 >                return(RG_BORD);
338 >        if (fx >= 0.5)                  /* right side is corrected */
339 >                return(RG_CORR);
340 >        return(RG_ORIG);                /* left side is original */
341   }
342  
343  
344 < getcolors()                             /* load in picture colors */
344 > static void
345 > getpicture(void)                                /* load in picture colors */
346   {
347          COLR    *scanln;
348          COLOR   pval;
349          int     ccount[24];
350          double  d;
351 <        int     y;
352 <        register int    x, i;
351 >        int     y, i;
352 >        int     x;
353  
354          scanln = (COLR *)malloc(xmax*sizeof(COLR));
355          if (scanln == NULL) {
# Line 234 | Line 357 | getcolors()                            /* load in picture colors */
357                  exit(1);
358          }
359          for (i = 0; i < 24; i++) {
360 <                setcolor(picRGB[i], 0., 0., 0.);
360 >                setcolor(inpRGB[i], 0., 0., 0.);
361                  ccount[i] = 0;
362          }
363          for (y = ymax-1; y >= 0; y--) {
# Line 243 | Line 366 | getcolors()                            /* load in picture colors */
366                                          progname);
367                          exit(1);
368                  }
369 <                for (x = 0; x < xmax; x++) {
370 <                        i = chartndx(x, y);
248 <                        if (i >= 0) {
369 >                for (x = 0; x < xmax; x++)
370 >                        if (chartndx(x, y, &i) == RG_CENT) {
371                                  colr_color(pval, scanln[x]);
372 <                                addcolor(picRGB[i], pval);
372 >                                addcolor(inpRGB[i], pval);
373                                  ccount[i]++;
374                          }
375 +        }
376 +        for (i = 0; i < 24; i++) {              /* compute averages */
377 +                if (ccount[i] == 0)
378 +                        continue;
379 +                d = 1./ccount[i];
380 +                scalecolor(inpRGB[i], d);
381 +                inpflags |= 1L<<i;
382 +        }
383 +        free((void *)scanln);
384 + }
385 +
386 +
387 + static void
388 + getcolors(void)                 /* get xyY colors from standard input */
389 + {
390 +        int     gotwhite = 0;
391 +        COLOR   whiteclr;
392 +        int     n;
393 +        float   xyYin[3];
394 +
395 +        while (fgetval(stdin, 'i', &n) == 1) {          /* read colors */
396 +                if ((n < 0) | (n > 24) ||
397 +                                fgetval(stdin, 'f', &xyYin[0]) != 1 ||
398 +                                fgetval(stdin, 'f', &xyYin[1]) != 1 ||
399 +                                fgetval(stdin, 'f', &xyYin[2]) != 1 ||
400 +                                (xyYin[0] < 0.) | (xyYin[1] < 0.) ||
401 +                                xyYin[0] + xyYin[1] > 1.) {
402 +                        fprintf(stderr, "%s: bad color input data\n",
403 +                                        progname);
404 +                        exit(1);
405                  }
406 +                if (n == 0) {                           /* calibration white */
407 +                        xyY2RGB(whiteclr, xyYin);
408 +                        gotwhite++;
409 +                } else {                                /* standard color */
410 +                        n--;
411 +                        xyY2RGB(inpRGB[n], xyYin);
412 +                        inpflags |= 1L<<n;
413 +                }
414          }
415 <        for (i = 0; i < 24; i++) {
416 <                if (ccount[i] == 0) {
417 <                        fprintf(stderr, "%s: bad chart boundaries\n",
415 >                                        /* normalize colors */
416 >        if (!gotwhite) {
417 >                if (!(inpflags & 1L<<White)) {
418 >                        fprintf(stderr, "%s: missing input for White\n",
419                                          progname);
420                          exit(1);
421                  }
422 <                d = 1.0/ccount[i];
423 <                scalecolor(picRGB[i], d);
422 >                setcolor(whiteclr,
423 >                        colval(inpRGB[White],RED)/colval(mbRGB[White],RED),
424 >                        colval(inpRGB[White],GRN)/colval(mbRGB[White],GRN),
425 >                        colval(inpRGB[White],BLU)/colval(mbRGB[White],BLU));
426          }
427 <        free((char *)scanln);
427 >        for (n = 0; n < 24; n++)
428 >                if (inpflags & 1L<<n)
429 >                        setcolor(inpRGB[n],
430 >                                colval(inpRGB[n],RED)/colval(whiteclr,RED),
431 >                                colval(inpRGB[n],GRN)/colval(whiteclr,GRN),
432 >                                colval(inpRGB[n],BLU)/colval(whiteclr,BLU));
433   }
434  
435  
436 < bresp(y, x)             /* piecewise linear interpolation of primaries */
437 < COLOR   y, x;
436 > static void
437 > bresp(          /* piecewise linear interpolation of primaries */
438 >        COLOR   y,              /* y is linear output */
439 >        COLOR   x               /* x is non-linear input */
440 > )
441   {
442 <        double  cv[3];
272 <        register int    i, n;
442 >        int     i, n;
443  
444          for (i = 0; i < 3; i++) {
445                  for (n = 0; n < NMBNEU-2; n++)
446                          if (colval(x,i) < colval(bramp[n+1][0],i))
447                                  break;
448 <                cv[i] = ((colval(bramp[n+1][0],i) - colval(x,i)) *
448 >                colval(y,i) = ((colval(bramp[n+1][0],i) - colval(x,i)) *
449                                                  colval(bramp[n][1],i) +
450                                  (colval(x,i) - colval(bramp[n][0],i)) *
451                                                  colval(bramp[n+1][1],i)) /
452                          (colval(bramp[n+1][0],i) - colval(bramp[n][0],i));
283                if (cv[i] < 0.) cv[i] = 0.;
453          }
285        setcolor(y, cv[0], cv[1], cv[2]);
454   }
455  
456  
457 < compute()                       /* compute color mapping */
457 > static void
458 > ibresp(         /* inverse mapping (delinearization) */
459 >        COLOR   x,              /* x is non-linear output */
460 >        COLOR   y               /* y is linear input */
461 > )
462   {
463 <        COLOR   clrin[NMBMOD], clrout[NMBMOD];
463 >        int     i, n;
464 >
465 >        for (i = 0; i < 3; i++) {
466 >                for (n = 0; n < NMBNEU-2; n++)
467 >                        if (colval(y,i) < colval(bramp[n+1][1],i))
468 >                                break;
469 >                colval(x,i) = ((colval(bramp[n+1][1],i) - colval(y,i)) *
470 >                                                colval(bramp[n][0],i) +
471 >                                (colval(y,i) - colval(bramp[n][1],i)) *
472 >                                                colval(bramp[n+1][0],i)) /
473 >                        (colval(bramp[n+1][1],i) - colval(bramp[n][1],i));
474 >        }
475 > }
476 >
477 >
478 > static void
479 > compute(void)                   /* compute color mapping */
480 > {
481 >        COLOR   clrin[24], clrout[24];
482 >        long    cflags;
483          COLOR   ctmp;
484 <        double  d;
485 <        register int    i;
486 <                                        /* map MacBeth colors to RGB space */
487 <        for (i = 0; i < 24; i++) {
488 <                d = mbxyY[i][2] / mbxyY[i][1];
489 <                ctmp[0] = mbxyY[i][0] * d;
299 <                ctmp[1] = mbxyY[i][2];
300 <                ctmp[2] = (1. - mbxyY[i][0] - mbxyY[i][1]) * d;
301 <                cie_rgb(mbRGB[i], ctmp);
484 >        int     i, n;
485 >                                        /* did we get what we need? */
486 >        if ((inpflags & REQFLGS) != REQFLGS) {
487 >                fprintf(stderr, "%s: missing required input colors\n",
488 >                                progname);
489 >                exit(1);
490          }
491                                          /* compute piecewise luminance curve */
492          for (i = 0; i < NMBNEU; i++) {
493 <                copycolor(bramp[i][0], picRGB[mbneu[i]]);
493 >                copycolor(bramp[i][0], inpRGB[mbneu[i]]);
494 >                for (n = 3*(i>0); n--; )
495 >                        if (colval(bramp[i][0],n) <=
496 >                                        colval(bramp[i-1][0],n)+1e-7) {
497 >                                fprintf(stderr,
498 >                "%s: non-increasing neutral patch\n", progname);
499 >                                exit(1);
500 >                        }
501                  copycolor(bramp[i][1], mbRGB[mbneu[i]]);
502          }
503 <                                        /* compute color matrix */
504 <        for (i = 0; i < NMBMOD; i++) {
505 <                bresp(clrin[i], picRGB[mbmod[i]]);
506 <                copycolor(clrout[i], mbRGB[mbmod[i]]);
503 >                                        /* compute color space gamut */
504 >        copycolor(colmin, cblack);
505 >        copycolor(colmax, cwhite);
506 >        scalecolor(colmax, irrad);
507 >        if (!scanning) {
508 >                ibresp(colmin, colmin);
509 >                ibresp(colmax, colmax);
510          }
511 <        compsoln(clrin, clrout, NMBMOD);
511 >                                        /* compute color mapping */
512 >        do {
513 >                cflags = inpflags & ~gmtflags;
514 >                n = 0;                          /* compute transform matrix */
515 >                for (i = 0; i < 24; i++) {
516 >                        if (!(cflags & 1L<<i))
517 >                                continue;
518 >                        if (scanning) {
519 >                                bresp(clrin[n], inpRGB[i]);
520 >                                copycolor(clrout[n], mbRGB[i]);
521 >                        } else {
522 >                                copycolor(clrin[n], inpRGB[i]);
523 >                                ibresp(clrout[n], mbRGB[i]);
524 >                        }
525 >                        n++;
526 >                }
527 >                compsoln(clrin, clrout, n);
528 >                for (i = 0; i < 24; i++)        /* check gamut */
529 >                        if (cflags & 1L<<i && cvtcolor(ctmp, inpRGB[i]))
530 >                                gmtflags |= 1L<<i;
531 >        } while (cflags & gmtflags);
532 >
533 >        if (gmtflags & MODFLGS)
534 >                fprintf(stderr,
535 >                "%s: warning - some moderate colors are out of gamut\n",
536 >                                progname);
537   }
538  
539  
540 < putmapping()                    /* put out color mapping for pcomb -f */
540 > static void
541 > putmapping(void)                        /* put out color mapping */
542   {
543          static char     cchar[3] = {'r', 'g', 'b'};
544 <        register int    i, j;
544 >        int     i, j;
545                                          /* print brightness mapping */
546          for (j = 0; j < 3; j++) {
547                  printf("%cxa(i) : select(i", cchar[j]);
# Line 328 | Line 552 | putmapping()                   /* put out color mapping for pcomb -f *
552                  for (i = 0; i < NMBNEU; i++)
553                          printf(",%g", colval(bramp[i][1],j));
554                  printf(");\n");
331                printf("%c = %ci(1);\n", cchar[j], cchar[j]);
555                  printf("%cfi(n) = if(n-%g, %d, if(%cxa(n+1)-%c, n, %cfi(n+1)));\n",
556                                  cchar[j], NMBNEU-1.5, NMBNEU-1, cchar[j],
557                                  cchar[j], cchar[j]);
558                  printf("%cndx = %cfi(1);\n", cchar[j], cchar[j]);
559 <                printf("%cn = ((%cxa(%cndx+1)-%c)*%cya(%cndx) + ",
560 <                                cchar[j], cchar[j], cchar[j],
561 <                                cchar[j], cchar[j], cchar[j]);
559 >                printf("%c%c = ((%cxa(%cndx+1)-%c)*%cya(%cndx) + ",
560 >                                cchar[j], scanning?'n':'o', cchar[j],
561 >                                cchar[j], cchar[j], cchar[j], cchar[j]);
562                  printf("(%c-%cxa(%cndx))*%cya(%cndx+1)) /\n",
563                                  cchar[j], cchar[j], cchar[j],
564                                  cchar[j], cchar[j]);
# Line 343 | Line 566 | putmapping()                   /* put out color mapping for pcomb -f *
566                                  cchar[j], cchar[j], cchar[j], cchar[j]);
567          }
568                                          /* print color mapping */
569 <        printf("ro = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
570 <                        solmat[0][0], solmat[0][1], solmat[0][2]);
571 <        printf("go = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
572 <                        solmat[1][0], solmat[1][1], solmat[1][2]);
573 <        printf("bo = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
574 <                        solmat[2][0], solmat[2][1], solmat[2][2]);
569 >        if (scanning) {
570 >                printf("r = ri(1); g = gi(1); b = bi(1);\n");
571 >                printf("ro = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
572 >                                solmat[0][0], solmat[0][1], solmat[0][2]);
573 >                printf("go = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
574 >                                solmat[1][0], solmat[1][1], solmat[1][2]);
575 >                printf("bo = %g*rn + %g*gn + %g*bn ;\n",
576 >                                solmat[2][0], solmat[2][1], solmat[2][2]);
577 >        } else {
578 >                printf("r1 = ri(1); g1 = gi(1); b1 = bi(1);\n");
579 >                printf("r = %g*r1 + %g*g1 + %g*b1 ;\n",
580 >                                solmat[0][0], solmat[0][1], solmat[0][2]);
581 >                printf("g = %g*r1 + %g*g1 + %g*b1 ;\n",
582 >                                solmat[1][0], solmat[1][1], solmat[1][2]);
583 >                printf("b = %g*r1 + %g*g1 + %g*b1 ;\n",
584 >                                solmat[2][0], solmat[2][1], solmat[2][2]);
585 >        }
586   }
587  
588  
589 < compsoln(cin, cout, n)          /* solve 3xN system using least-squares */
590 < COLOR   cin[], cout[];
591 < int     n;
589 > static void
590 > compsoln(               /* solve 3xN system using least-squares */
591 >        COLOR   cin[],
592 >        COLOR   cout[],
593 >        int     n
594 > )
595   {
596          extern double   mx3d_adjoint(), fabs();
597          double  mat[3][3], invmat[3][3];
598          double  det;
599          double  colv[3], rowv[3];
600 <        register int    i, j, k;
600 >        int     i, j, k;
601  
602 <        if (n < 3 | n > NMBMOD) {
603 <                fprintf(stderr, "%s: inconsistent code!\n", progname);
602 >        if (n < 3) {
603 >                fprintf(stderr, "%s: too few colors to match!\n", progname);
604                  exit(1);
605          }
606          if (n == 3)
# Line 412 | Line 649 | int    n;
649   }
650  
651  
652 < cvtcolor(cout, cin)             /* convert color according to our mapping */
653 < COLOR   cout, cin;
652 > static void
653 > cwarp(void)                             /* compute color warp map */
654   {
655 <        double  r, g, b;
655 >        int     i;
656  
657 <        bresp(cout, cin);
658 <        r = colval(cout,0)*solmat[0][0] + colval(cout,1)*solmat[0][1]
659 <                        + colval(cout,2)*solmat[0][2];
660 <        if (r < 0) r = 0;
661 <        g = colval(cout,0)*solmat[1][0] + colval(cout,1)*solmat[1][1]
662 <                        + colval(cout,2)*solmat[1][2];
663 <        if (g < 0) g = 0;
664 <        b = colval(cout,0)*solmat[2][0] + colval(cout,1)*solmat[2][1]
665 <                        + colval(cout,2)*solmat[2][2];
429 <        if (b < 0) b = 0;
430 <        setcolor(cout, r, g, b);
657 >        if ((wcor = new3dw(W3EXACT)) == NULL)
658 >                goto memerr;
659 >        for (i = 0; i < 24; i++)
660 >                if (!add3dpt(wcor, inpRGB[i], mbRGB[i]))
661 >                        goto memerr;
662 >        return;
663 > memerr:
664 >        perror(progname);
665 >        exit(1);
666   }
667  
668  
669 < putdebug()                      /* put out debugging picture */
669 > static int
670 > cvtcolor(               /* convert color according to our mapping */
671 >        COLOR   cout,
672 >        COLOR   cin
673 > )
674   {
675 +        COLOR   ctmp;
676 +        int     clipped;
677 +
678 +        if (wcor != NULL) {
679 +                clipped = warp3d(cout, cin, wcor);
680 +                clipped |= clipgamut(cout,bright(cout),CGAMUT,colmin,colmax);
681 +        } else if (scanning) {
682 +                bresp(ctmp, cin);
683 +                clipped = cresp(cout, ctmp);
684 +        } else {
685 +                clipped = cresp(ctmp, cin);
686 +                bresp(cout, ctmp);
687 +        }
688 +        return(clipped);
689 + }
690 +
691 +
692 + static int
693 + cresp(          /* transform color according to matrix */
694 +        COLOR   cout,
695 +        COLOR   cin
696 + )
697 + {
698 +        colortrans(cout, solmat, cin);
699 +        return(clipgamut(cout, bright(cout), CGAMUT, colmin, colmax));
700 + }
701 +
702 +
703 + static void
704 + xyY2RGB(                /* convert xyY to RGB */
705 +        COLOR   rgbout,
706 +        float   xyYin[3]
707 + )
708 + {
709 +        COLOR   ctmp;
710 +        double  d;
711 +
712 +        d = xyYin[2] / xyYin[1];
713 +        ctmp[0] = xyYin[0] * d;
714 +        ctmp[1] = xyYin[2];
715 +        ctmp[2] = (1. - xyYin[0] - xyYin[1]) * d;
716 +                                /* allow negative values */
717 +        colortrans(rgbout, xyz2rgbmat, ctmp);
718 + }
719 +
720 +
721 + static void
722 + picdebug(void)                  /* put out debugging picture */
723 + {
724 +        static COLOR    blkcol = BLKCOLOR;
725          COLOR   *scan;
726 <        int     y;
727 <        register int    x, i;
726 >        int     y, i;
727 >        int     x, rg;
728  
440        if (debugfp == NULL)
441                return;
729          if (fseek(stdin, 0L, 0) == EOF) {
730                  fprintf(stderr, "%s: cannot seek on input picture\n", progname);
731                  exit(1);
# Line 455 | Line 742 | putdebug()                     /* put out debugging picture */
742          fputformat(COLRFMT, debugfp);
743          putc('\n', debugfp);
744          fprtresolu(xmax, ymax, debugfp);
745 +                                                /* write debug picture */
746          for (y = ymax-1; y >= 0; y--) {
747                  if (freadscan(scan, xmax, stdin) < 0) {
748                          fprintf(stderr, "%s: error rereading input picture\n",
# Line 462 | Line 750 | putdebug()                     /* put out debugging picture */
750                          exit(1);
751                  }
752                  for (x = 0; x < xmax; x++) {
753 <                        i = chartndx(x, y);
754 <                        if (i < 0)
753 >                        rg = chartndx(x, y, &i);
754 >                        if (rg == RG_CENT) {
755 >                                if (!(1L<<i & gmtflags) || (x+y)&07) {
756 >                                        copycolor(scan[x], mbRGB[i]);
757 >                                        clipgamut(scan[x], bright(scan[x]),
758 >                                                CGAMUT, colmin, colmax);
759 >                                } else
760 >                                        copycolor(scan[x], blkcol);
761 >                        } else if (rg == RG_CORR)
762                                  cvtcolor(scan[x], scan[x]);
763 <                        else
764 <                                copycolor(scan[x], mbRGB[i]);
763 >                        else if (rg != RG_ORIG)
764 >                                copycolor(scan[x], blkcol);
765                  }
766                  if (fwritescan(scan, xmax, debugfp) < 0) {
767                          fprintf(stderr, "%s: error writing debugging picture\n",
# Line 474 | Line 769 | putdebug()                     /* put out debugging picture */
769                          exit(1);
770                  }
771          }
772 <        free((char *)scan);
772 >                                                /* clean up */
773 >        fclose(debugfp);
774 >        free((void *)scan);
775 > }
776 >
777 >
778 > static void
779 > clrdebug(void)                  /* put out debug picture from color input */
780 > {
781 >        static COLR     blkclr = BLKCOLR;
782 >        COLR    mbclr[24], cvclr[24], orclr[24];
783 >        COLR    *scan;
784 >        COLOR   ctmp, ct2;
785 >        int     y, i;
786 >        int     x, rg;
787 >                                                /* convert colors */
788 >        for (i = 0; i < 24; i++) {
789 >                copycolor(ctmp, mbRGB[i]);
790 >                clipgamut(ctmp, bright(ctmp), CGAMUT, cblack, cwhite);
791 >                setcolr(mbclr[i], colval(ctmp,RED),
792 >                                colval(ctmp,GRN), colval(ctmp,BLU));
793 >                if (inpflags & 1L<<i) {
794 >                        copycolor(ctmp, inpRGB[i]);
795 >                        clipgamut(ctmp, bright(ctmp), CGAMUT, cblack, cwhite);
796 >                        setcolr(orclr[i], colval(ctmp,RED),
797 >                                        colval(ctmp,GRN), colval(ctmp,BLU));
798 >                        if (rawmap)
799 >                                copycolr(cvclr[i], mbclr[i]);
800 >                        else {
801 >                                bresp(ctmp, inpRGB[i]);
802 >                                colortrans(ct2, solmat, ctmp);
803 >                                clipgamut(ct2, bright(ct2), CGAMUT,
804 >                                                cblack, cwhite);
805 >                                setcolr(cvclr[i], colval(ct2,RED),
806 >                                                colval(ct2,GRN),
807 >                                                colval(ct2,BLU));
808 >                        }
809 >                }
810 >        }
811 >                                                /* allocate scanline */
812 >        scan = (COLR *)malloc(xmax*sizeof(COLR));
813 >        if (scan == NULL) {
814 >                perror(progname);
815 >                exit(1);
816 >        }
817 >                                                /* finish debug header */
818 >        fputformat(COLRFMT, debugfp);
819 >        putc('\n', debugfp);
820 >        fprtresolu(xmax, ymax, debugfp);
821 >                                                /* write debug picture */
822 >        for (y = ymax-1; y >= 0; y--) {
823 >                for (x = 0; x < xmax; x++) {
824 >                        rg = chartndx(x, y, &i);
825 >                        if (rg == RG_CENT) {
826 >                                if (!(1L<<i & gmtflags) || (x+y)&07)
827 >                                        copycolr(scan[x], mbclr[i]);
828 >                                else
829 >                                        copycolr(scan[x], blkclr);
830 >                        } else if (rg == RG_BORD || !(1L<<i & inpflags))
831 >                                copycolr(scan[x], blkclr);
832 >                        else if (rg == RG_ORIG)
833 >                                copycolr(scan[x], orclr[i]);
834 >                        else /* rg == RG_CORR */
835 >                                copycolr(scan[x], cvclr[i]);
836 >                }
837 >                if (fwritecolrs(scan, xmax, debugfp) < 0) {
838 >                        fprintf(stderr, "%s: error writing debugging picture\n",
839 >                                        progname);
840 >                        exit(1);
841 >                }
842 >        }
843 >                                                /* clean up */
844 >        fclose(debugfp);
845 >        free((void *)scan);
846 > }
847 >
848 >
849 > static void
850 > getpos(         /* get boundary position */
851 >        char    *name,
852 >        int     bnds[2],
853 >        FILE    *fp
854 > )
855 > {
856 >        char    buf[64];
857 >
858 >        fprintf(stderr, "\tSelect corner: %s\n", name);
859 >        if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) == NULL ||
860 >                        sscanf(buf, "%d %d", &bnds[0], &bnds[1]) != 2) {
861 >                fprintf(stderr, "%s: read error from display process\n",
862 >                                progname);
863 >                exit(1);
864 >        }
865 > }
866 >
867 >
868 > static void
869 > pickchartpos(           /* display picture and pick chart location */
870 >        char    *pfn
871 > )
872 > {
873 >        char    combuf[PATH_MAX];
874 >        FILE    *pfp;
875 >
876 >        sprintf(combuf, DISPCOM, pfn);
877 >        if ((pfp = popen(combuf, "r")) == NULL) {
878 >                perror(combuf);
879 >                exit(1);
880 >        }
881 >        fputs("Use middle mouse button to select chart corners:\n", stderr);
882 >        getpos("upper left (dark skin)", bounds[0], pfp);
883 >        getpos("upper right (bluish green)", bounds[1], pfp);
884 >        getpos("lower left (white)", bounds[2], pfp);
885 >        getpos("lower right (black)", bounds[3], pfp);
886 >        fputs("Got it -- quit display program.\n", stderr);
887 >        pclose(pfp);
888   }

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