色彩空间转换

//  RGB转换为YUV
void  RGB2YUV( double  R,  double  G,  double  B,  double   & Y,  double   & U,  double   & V)
{    
    Y  =  static_cast < double > ( 0.257 * R  +   0.504 * G  +   0.098 * B  +   16 );  //  y
    U  =  static_cast < double > ( - 0.148 * R  -   0.291 * G +   0.439 * B  +   128 );  //  u
    V  =  static_cast < double > ( 0.439 * R  -   0.368 * G  -   0.071 * B  +   128 );  //  v
}

//  YUV转换为RGB
void  YUV2RGB( double  Y, double  U, double  V,  double   & R,  double   & G,  double   & B)
{
    R  =  static_cast < double > ( 1.0 * Y  +   8   +   1.402 * (V - 128 ));  //  r
    G  =  static_cast < double > ( 1.0 * Y  -   0.34413 * (U - 128 )  -   0.71414 * (V - 128 )); 
     B  =  static_cast < double > ( 1.0 * Y  +   1.772 * (U - 128 )  +   0 ); 
}
//  RGB转换为XYZ
void  RGB2XYZ( double  r,  double  g,  double  b  double   & x,  double   & y,  double   & z)
{

     double  var_R,var_G,var_B;           
    var_R  =  (r  /   255.0f );
    var_G  =  (g  /   255.0f );
    var_B  =  (b  /   255.0f );

     if  (var_R  >   0.04045 )
    {
        var_R  =  pow((var_R  +   0.055 ) / 1.055 ,  2.4 );
        
    }
     else  
    {
        var_R  =  var_R  /   12.92 ;
    }
     if  (var_G  >   0.04045 )
    {
        var_G  =  pow((var_G  +   0.055 ) / 1.055 ,  2.4 );
    }
     else  
    {
        var_G  =  var_G  /   12.92 ;
    }
     if  (var_B  >   0.04045 )
    {
        var_B  =  pow((var_B  +   0.055 ) / 1.055 ,  2.4 );
    }
     else
    {
        var_B  =  var_B  /   12.92 ;
    }
         
    var_R  =  var_R  *   100.0f ;   
    var_G  =  var_G  *   100.0f ;  
    var_B  =  var_B  *   100.0f ;  

     // Observer.   =   2°,   Illuminant   =   D65   
    x  =  var_R  *   0.4124   +  var_G  *   0.3576   +  var_B  *   0.1805 ;
    y  =  var_R  *   0.2126   +  var_G  *   0.7152   +  var_B  *   0.0722 ;
    z  =  var_R  *   0.0193   +  var_G  *   0.1192   +  var_B  *   0.9505 ;  
}

//  XYZ转换为LAB
void  XYZ2LAB( double  x,  double  y,  double  z,  double   & L,  double   & A , double   & B)
{
     double  var_X,var_Y,var_Z;
    var_X  =  x  /   95.047f ;        
    var_Y  =  y  /   100.000f ;          
    var_Z  =  z  /   108.883f ;          

     if  ( var_X  >   0.008856  ) 
    {
        var_X  =  pow(( float )var_X, 1.0f / 3.0f );
    }
     else   
    {
        var_X  =  (  7.787   *  var_X )  +  (  16   /   116  );
    }
     if  (var_Y  >   0.008856 )
    {
        var_Y  =  pow(( float )var_Y, 1.0f / 3.0f );
    }
     else  
    {
        var_Y  =  (  7.787   *  var_Y )  +  (  16   /   116  );
    }
     if  ( var_Z  >   0.008856  )
    {
        var_Z  =  pow(( float )var_Z, 1.0f / 3.0f );
    }
     else
    {
        var_Z  =  (  7.787   *  var_Z )  +  (  16   /   116  );
    }

    L  =  (  116   *  var_Y )  -   16 ;
    A  =   500   *  ( var_X  -  var_Y );
    B  =   200   *  ( var_Y  -  var_Z );
}

//  RGB转换为LAB
void  RGB2LAB( double  r,  double  g, double  b,  double   & L,  double   & A,  double   & B)
{
     double  x,y,z;
    RGB2XYZ(r,g,b,x,y,z);
    XYZ2LAB(x,y,z,L,A,B);
}
//  LAB转换为RGB
void  LAB2RGB( double  L,  double  A,  double  B,  double   & R,  double   & G,  double   & B)
{
     double  x,y,z[ 3 ];
     this -> LAB2XYZ(L,A,B,x,y,z);
     this -> XYZ2RGB(x,y,z,R,G,B);
}
//  LAB转换为XYZ
void  LAB2XYZ( double  lab_L,  double  lab_A,  double  lab_B,  double   & X,  double   & Y,  double   & Z)
{    
     double  var_X,var_Y, var_Z;
    
    var_Y  =  ( lab_L  +   16  )  /   116 ;
    var_X  =  lab_A  /   500   +  var_Y;
    var_Z  =  var_Y  -  lab_B  /   200 ;

     if  ( pow(( double )var_Y, 3 )  >   0.008856  ) 
        var_Y  =  pow(( double )var_Y, 3 );
     else                       
        var_Y  =  ( var_Y  -   16   /   116  )  /   7.787 ;
     if  ( pow(( double )var_X, 3 )  >   0.008856  ) 
        var_X  =  pow(( double )var_X, 3 );
     else          
        var_X  =  ( var_X  -   16   /   116  )  /   7.787 ;
     if  ( pow(( double )var_Z, 3 )  >   0.008856  ) 
        var_Z  =  pow(( double )var_Z, 3 );
     else                       
        var_Z  =  ( var_Z  -   16   /   116  )  /   7.787 ;

    X  =   95.047   *  var_X;     
    Y  =   100.000   *  var_Y;    
    Z  =   108.883   *  var_Z;    
}

//  XYZ转换为RGB
void  XYZ2RGB( double  x,  double  y,  double  z,  double   & R,  double   & G,  double   & B)
{
     double  var_X,var_Y,var_Z,var_R,var_G,var_B;
     double  x,y,z;

    var_X  =  x  /   100.0f ;         // X from 0 to  95.047      (Observer = 2°, Illuminant = D65)
    var_Y  =  y  /   100.0f ;         // Y from 0 to 100.000
    var_Z  =  z  /   100.0f ;         // Z from 0 to 108.883

    var_R  =  var_X  *    3.2406   +  var_Y  *   - 1.5372   +  var_Z  *   - 0.4986 ;
    var_G  =  var_X  *   - 0.9689   +  var_Y  *    1.8758   +  var_Z  *    0.0415 ;
    var_B  =  var_X  *    0.0557   +  var_Y  *   - 0.2040   +  var_Z  *    1.0570 ;

     if  ( var_R  >   0.0031308  ) 
        var_R  =   1.055   *  ( pow(var_R,(  1   /   2.4  ) ))  -   0.055 ;
     else                      
        var_R  =   12.92   *  var_R;
     if  ( var_G  >   0.0031308  )
        var_G  =   1.055   *  ( pow(var_G, (  1   /   2.4  )) )  -   0.055 ;
     else                      
        var_G  =   12.92   *  var_G;
     if  ( var_B  >   0.0031308  ) 
        var_B  =   1.055   *  ( pow(var_B, (  1   /   2.4  )) )  -   0.055 ;
     else                     
        var_B  =   12.92   *  var_B;
    R  =  var_R  *   255.0f ;
    G  =  var_G  *   255.0f ;
    b  =  var_B  *   255.0f ;
}

//  RGB转换为HSV
void  RGB2HSV( double  R,  double  G,  double  B,  double   & H,  double   & S,  double  V)
{
     double  var_R,var_G,var_B;

    var_R  =  ( R  /   255  );                     // RGB from 0 to 255
    var_G  =  ( G  /   255  );
    var_B  =  ( B  /   255  );

     double  var_Min,var_Max,del_Max;
    var_Min  =  min(min(var_R,var_G),var_B);
    var_Max  =  max(max(var_R,var_G),var_B);
    del_Max  =  var_Max  -  var_Min;             // Delta RGB value 

     double  H,S,V;
    V  =  var_Max;

     if  ( del_Max  ==   0  )                      // This is a gray, no chroma
    {
        H  =   0 ;                                // HSV results from 0 to 1
        S  =   0 ;
    }
     else                                      // Chromatic data
    {
        S  =  del_Max  /  var_Max;
        
         double  del_R,del_G,del_B;
        del_R  =  ( ( ( var_Max  -  var_R )  /   6  )  +  ( del_Max  /   2  ) )  /  del_Max;
        del_G  =  ( ( ( var_Max  -  var_G )  /   6  )  +  ( del_Max  /   2  ) )  /  del_Max;
        del_B  =  ( ( ( var_Max  -  var_B )  /   6  )  +  ( del_Max  /   2  ) )  /  del_Max;

         if  ( var_R  ==  var_Max ) 
            H  =  del_B  -  del_G;
         else   if  ( var_G  ==  var_Max )
            H  =  (  1   /   3  )  +  del_R  -  del_B;
         else   if  ( var_B  ==  var_Max ) 
            H  =  (  2   /   3  )  +  del_G  -  del_R;

         if  ( H  <   0  ) 
            H  +=   1 ;
         if  ( H  >   1  ) 
            H  -=   1 ;
    }
}

//  HSV转换为RGB
void  HSV2RGB( double  H,  double  S,  double  V,  double   & R,  double   & G,  double   & B)
{
     double  R,G,B;
     if  ( S  ==   0  )                        // HSV from 0 to 1
    {
        R  =  V  *   255.0f ;
        G  =  V  *   255.0f ;
        B  =  V  *   255.0f ;
    }
     else
    {
         double  var_h,var_i,var_1,var_2,var_3;
        var_h  =  H  *   6.0f ;
         if  ( var_h  ==   6  ) 
            var_h  =   0 ;      // H must be < 1
        var_i  =   int ( var_h );             // Or  var_i = floor( var_h )
        var_1  =  V  *  (  1   -  S );
        var_2  =  V  *  (  1   -  S  *  ( var_h  -  var_i ) );
        var_3  =  V  *  (  1   -  S  *  (  1   -  ( var_h  -  var_i ) ) );

         double  var_r,var_g,var_b;
         if  ( var_i  ==   0  ) 
        {
            var_r  =  V; 
            var_g  =  var_3 ;
            var_b  =  var_1;
        }
         else   if  ( var_i  ==   1  ) 
        { 
            var_r  =  var_2 ;
            var_g  =  V;
            var_b  =  var_1;
        }    
         else   if  ( var_i  ==   2  ) 
        {
            var_r  =  var_1 ;
            var_g  =  V; 
            var_b  =  var_3;
        }
         else   if  ( var_i  ==   3  ) 
        { 
            var_r  =  var_1 ; 
            var_g  =  var_2 ;
            var_b  =  V;
        }
         else   if  ( var_i  ==   4  ) 
        { 
            var_r  =  var_3 ;
            var_g  =  var_1 ; 
            var_b  =  V;
        }
         else     
        { 
            var_r  =  V; 
            var_g  =  var_1 ; 
            var_b  =  var_2;
        }

        R  =  var_r  *   255.0f ;                  // RGB results from 0 to 255
        G  =  var_g  *   255.0f ;
        B  =  var_b  *   255.0f ;
    }
}
//  YUV转换为XYZ
void  YUV2XYZ( double  L,  double  U,  double  V,  double   & X,  double   & Y,  double   & Z)
{
     double  var_Y,ref_X,ref_Y,ref_Z,ref_U,ref_V,var_U,var_V;
    var_Y  =  ( L  +   16  )  /   116 ;
     if  ( pow(var_Y, 3 )  >   0.008856  ) 
        var_Y  =  pow(var_Y, 3 );
     else                       
        var_Y  =  ( var_Y  -   16   /   116  )  /   7.787 ;

    ref_X  =    95.047 ;       // Observer= 2°, Illuminant= D65
    ref_Y  =   100.000 ;
    ref_Z  =   108.883 ;

    ref_U  =  (  4   *  ref_X )  /  ( ref_X  +  (  15   *  ref_Y )  +  (  3   *  ref_Z ) );
    ref_V  =  (  9   *  ref_Y )  /  ( ref_X  +  (  15   *  ref_Y )  +  (  3   *  ref_Z ) );

    var_U  =  U  /  (  13   *  L )  +  ref_U;
    var_V  =  V  /  (  13   *  L)  +  ref_V;

    Y  =  var_Y  *   100 ;
    X  =    -  (  9   *  Y  *  var_U )  /  ( ( var_U  -   4  )  *  var_V   -  var_U  *  var_V );
    Z  =  (  9   *  Y  -  (  15   *  var_V  *  Y )  -  ( var_V  *  X ) )  /  (  3   *  var_V );

}
//  LAB转换为HSV
void  LAB2HSV( double  L,  double  A,  double  B,  double   & H,  double   & S,  double   & V)
{
     double  X,Y,Z;
     this -> LAB2XYZ(L,A,B,X,Y,Z);
     this -> XYZ2HSV(X,Y,Z,H,S,V);
}
//  XYZ转换为HSV
void  XYZ2HSV( double  X,  double  Y,  double  Z, double   & H,  double   & S,  double   & V)
{
     double  R,G,B;
     this -> XYZ2RGB(X,Y,Z,R,G,B);
     this -> RGB2HSV(R,G,B,H,S,V);
}
//  RGB转换为CMY
void  RGB2CMY( double  R,  double  G,  double  B,  double   & C,  double   & M,  double  Y)
{
    C  =   1.0   -  ( R  /   255.0f  );
    M  =   1.0   -  ( G  /   255.0f  );
    Y  =   1.0   -  ( B  /   255.0f  );
}
// CMY转换为RGB
void  CMY2RGB( double  C,  double  M,  double  Y,  double   & R,  double   & G,  double   & B)
{
    R  =  (  1.0f   -  C )  *   255.0f ;
    G  =  (  1.0f   -  M )  *   255.0f ;
    B  =  (  1.0f   -  Y )  *   255.0f ;
}
// RGB转换为CMYK
void  RGB2CMYK( double  R,  double  G,  double  B,  double   & C,  double   & M,  double  Y,  double   & K)
{
     double  bufCMY[ 3 ];
     // RGB2CMY
     this -> RGB2CMY(R,G,B,C,M,Y);
     // CMYK and CMY values from 0 to 1
     double  var_K;

    var_K  =   1 ;

     if  ( C  <  var_K )  
        var_K  =  C;
     if  ( M  <  var_K )   
        var_K  =  M;
     if  ( Y  <  var_K )  
        var_K  =  Y;
     if  ( var_K  ==   1  )
    {  // Black
        C  =   0 ;
        M  =   0 ;
        Y  =   0 ;
    }
     else  
    {
        C  =  ( C  -  var_K )  /  (  1   -  var_K );
        M  =  ( M  -  var_K )  /  (  1   -  var_K );
        Y  =  ( Y  -  var_K )  /  (  1   -  var_K );
    }
    K  =  var_K;

}
// CMYK转换为CMY
void  CMYK2CMY( double  C1,  double  M1,  double  Y1,  double  K1,  double   & C2,  double   & M2,  double  Y2)
{
    C2  =  ( C1  *  (  1   -  K1 )  +  K1 );
    M2  =  ( M1  *  (  1   -  K1 )  +  K1 );
    Y2  =  ( Y1  *  (  1   -  K1 )  +  K1 );
}