color.hpp

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// toolboxes/image/include/nk/image/color/color.hpp
//
// Colour space conversions and colormaps.
 
#pragma once
 
#include <memory_resource>
#include <nk/value/value.hpp>
 
#include <string>
#include <vector>
 
namespace nk::image {

 


void imsplit(const Value &I, std::vector<Value> &planes,
             std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── RGB ↔ HSV / YCbCr / NTSC / XYZ / Lab ─────────────────────────────

Value rgb2hsv(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value hsv2rgb(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value rgb2ycbcr(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value ycbcr2rgb(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value rgb2ntsc(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value ntsc2rgb(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value rgb2xyz(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value xyz2rgb(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value rgb2lab(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value lab2rgb(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value rgb2lightness(const Value &RGB, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

std::pair<Value, Value>
cmunique_xm(const Value &X, const Value &MAP,
            std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
std::pair<Value, Value>
cmunique_rgb(const Value &RGB,
             std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
std::pair<Value, Value>
cmunique_i(const Value &I,
           std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

std::pair<Value, Value>
rgb2ind_inmap(const Value &RGB, const Value &cmap, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value xyz2lab(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value lab2xyz(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Lab class conversions ───────────────────────────────────────────
//
// **Scale conventions:**
// - DOUBLE / SINGLE: `L* ∈ [0, 100]`, `a*/b* ∈ [-128, 127]`.
// - UINT8:  `L* ∈ [0, 255]`, `a*/b* ∈ [0, 255]` with offset 128.
// - UINT16: `L* ∈ [0, 65280]`, `a*/b* ∈ [0, 65280]` with offset 32768.

Value lab2double(const Value &lab, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value lab2single(const Value &lab, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value lab2uint8(const Value &lab, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value lab2uint16(const Value &lab, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Colormap synthesis ──────────────────────────────────────────────

Value colorgradient(const Value &C, const Value &w, int n,
                    std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value wavelength2rgb(const Value &wavelength, const std::string &out_class,
                     double gamma, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value colorangle(const Value &rgb1, const Value &rgb2,
                 std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Standard colormaps ───────────────────────────────────────
//
// All follow the convention:
// - `n` defaults to 256 in adapters (we don't track figure state).
// - `n == 1` → palette's "extreme" row.
// - `n <= 0` → `0 × 3` empty.
// - Output is DOUBLE `N × 3`.

Value gray_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value hot_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cool_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value spring_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value summer_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value autumn_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value winter_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value copper_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value pink_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value hsv_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value flag_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value prism_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value lines_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value bone_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value white_cmap(int n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Gamma helpers / XYZ class conversion / brighten / contrast ──────

Value rgb2lin(const Value &A, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value lin2rgb(const Value &A, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value xyz2double(const Value &xyz, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value xyz2uint16(const Value &xyz, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value brighten(const Value &map, double beta,
               std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value contrast(const Value &x, int m, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Colour difference / whitepoints / utility ───────────────────────

Value rgbwide2ycbcr(const Value &RGB, int bits_per_sample,
                    std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value ycbcr2rgbwide(const Value &YCBCR, int bits_per_sample,
                    std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value imcolordiff(const Value &I1, const Value &I2,
                  const std::string &standard, bool is_input_lab,
                  double kL, double kC, double kH, double K1, double K2,
                  std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value deltaE(const Value &I1, const Value &I2, bool isInputLab,
             std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value whitepoint(const std::string &illuminant,
                 std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cmap2gray(const Value &cmap, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── White-balance illumination estimation ─────────────────────────────

Value illumwhite(const Value &A, double P, const Value &mask,
                 std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value illumpca(const Value &A, double P, const Value &mask,
               std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value illumgray(const Value &A, const std::vector<double> &P,
                const Value &mask, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value label2rgb(const Value &L, const Value &cmap, const Value &background,
                std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value imfuse(const Value &A, const Value &B,
             const std::string &method,
             const std::string &scaling,
             const Value &channels,
             std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value tonemap(const Value &HDR,
              double lremap_lo, double lremap_hi,
              double saturation,
              int ntilesR, int ntilesC,
              std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value labeloverlay(const Value &A, const Value &L,
                   const Value &colormap,
                   const std::string &color_assignment,
                   const Value &included_labels,
                   double transparency,
                   std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value chromadapt(const Value &A, const Value &illuminant,
                 const std::string &method,
                 const std::string &color_space,
                 std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value rgbwide2xyz(const Value &RGB, int bits_per_sample,
                  const std::string &color_space,
                  const std::string &linearization,
                  std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value xyz2rgbwide(const Value &XYZ, int bits_per_sample,
                  const std::string &color_space,
                  const std::string &linearization,
                  std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value demosaic(const Value &I, const std::string &sensorAlignment,
               int bitsPerSample = 0,
               std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value raw2planar(const Value &cfa, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value planar2raw(const Value &I, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 

} // namespace nk::image