Move raw_convert into libdcp.
[dcpomatic.git] / src / wx / colour_conversion_editor.cc
1 /*
2     Copyright (C) 2013-2015 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
3
4     This file is part of DCP-o-matic.
5
6     DCP-o-matic is free software; you can redistribute it and/or modify
7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
8     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9     (at your option) any later version.
10
11     DCP-o-matic is distributed in the hope that it will be useful,
12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14     GNU General Public License for more details.
15
16     You should have received a copy of the GNU General Public License
17     along with DCP-o-matic.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18
19 */
20
21 #include "lib/colour_conversion.h"
22 #include "wx_util.h"
23 #include "colour_conversion_editor.h"
24 #include <dcp/raw_convert.h>
25 #include <dcp/gamma_transfer_function.h>
26 #include <dcp/modified_gamma_transfer_function.h>
27 #include <wx/spinctrl.h>
28 #include <wx/gbsizer.h>
29 #include <iostream>
30
31 using std::string;
32 using std::cout;
33 using boost::shared_ptr;
34 using boost::dynamic_pointer_cast;
35 using dcp::raw_convert;
36
37 ColourConversionEditor::ColourConversionEditor (wxWindow* parent, bool yuv)
38         : wxPanel (parent, wxID_ANY)
39         , _ignore_chromaticity_changed (false)
40 {
41         wxBoxSizer* overall_sizer = new wxBoxSizer (wxVERTICAL);
42         SetSizer (overall_sizer);
43
44         wxGridBagSizer* table = new wxGridBagSizer (DCPOMATIC_SIZER_Y_GAP - 3, DCPOMATIC_SIZER_X_GAP);
45         overall_sizer->Add (table, 1, wxEXPAND | wxALL, DCPOMATIC_DIALOG_BORDER);
46
47         int r = 0;
48
49         subhead (table, this, _("Input gamma correction"), r);
50
51         _input_gamma_linearised = new wxCheckBox (this, wxID_ANY, _("Linearise input gamma curve for small values"));
52         table->Add (_input_gamma_linearised, wxGBPosition (r, 0), wxGBSpan (1, 2));
53         ++r;
54
55         add_label_to_sizer (table, this, _("Input gamma"), true, wxGBPosition (r, 0));
56         _input_gamma = new wxSpinCtrlDouble (this);
57         table->Add (_input_gamma, wxGBPosition (r, 1));
58         ++r;
59
60         add_label_to_sizer (table, this, _("Input power"), true, wxGBPosition (r, 0));
61         {
62                 wxBoxSizer* s = new wxBoxSizer (wxHORIZONTAL);
63                 _input_power = new wxSpinCtrlDouble (this);
64                 s->Add (_input_power, 1, wxEXPAND | wxRIGHT, DCPOMATIC_SIZER_GAP);
65                 add_label_to_sizer (s, this, _("threshold"), true);
66                 _input_threshold = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""));
67                 s->Add (_input_threshold, 1, wxEXPAND | wxRIGHT, DCPOMATIC_SIZER_GAP);
68                 add_label_to_sizer (s, this, _("A"), true);
69                 _input_A = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""));
70                 s->Add (_input_A, 1, wxEXPAND | wxRIGHT, DCPOMATIC_SIZER_GAP);
71                 add_label_to_sizer (s, this, _("B"), true);
72                 _input_B = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""));
73                 s->Add (_input_B, 1, wxEXPAND | wxRIGHT, DCPOMATIC_SIZER_GAP);
74                 table->Add (s, wxGBPosition (r, 1), wxGBSpan (1, 3));
75         }
76         ++r;
77
78         wxClientDC dc (parent);
79         wxSize size = dc.GetTextExtent (wxT ("-0.12345678901"));
80         size.SetHeight (-1);
81
82         wxTextValidator validator (wxFILTER_INCLUDE_CHAR_LIST);
83         wxArrayString list;
84
85         wxString n (wxT ("0123456789.-"));
86         for (size_t i = 0; i < n.Length(); ++i) {
87                 list.Add (n[i]);
88         }
89
90         validator.SetIncludes (list);
91
92
93         /* YUV to RGB conversion */
94
95         wxStaticText* yuv_heading = subhead (table, this, _("YUV to RGB conversion"), r);
96
97         wxStaticText* yuv_label = add_label_to_sizer (table, this, _("YUV to RGB matrix"), true, wxGBPosition (r, 0));
98         _yuv_to_rgb = new wxChoice (this, wxID_ANY);
99         _yuv_to_rgb->Append (_("Rec. 601"));
100         _yuv_to_rgb->Append (_("Rec. 709"));
101         table->Add (_yuv_to_rgb, wxGBPosition (r, 1));
102         ++r;
103
104         if (!yuv) {
105                 yuv_heading->Enable (false);
106                 yuv_label->Enable (false);
107                 _yuv_to_rgb->Enable (false);
108         }
109
110         /* RGB to XYZ conversion */
111
112         subhead (table, this, _("RGB to XYZ conversion"), r);
113
114         add_label_to_sizer (table, this, _("x"), false, wxGBPosition (r, 1));
115         add_label_to_sizer (table, this, _("y"), false, wxGBPosition (r, 2));
116         add_label_to_sizer (table, this, _("Matrix"), false, wxGBPosition (r, 3));
117         ++r;
118
119         add_label_to_sizer (table, this, _("Red chromaticity"), true, wxGBPosition (r, 0));
120         _red_x = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
121         table->Add (_red_x, wxGBPosition (r, 1));
122         _red_y = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
123         table->Add (_red_y, wxGBPosition (r, 2));
124         ++r;
125
126         add_label_to_sizer (table, this, _("Green chromaticity"), true, wxGBPosition (r, 0));
127         _green_x = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
128         table->Add (_green_x, wxGBPosition (r, 1));
129         _green_y = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
130         table->Add (_green_y, wxGBPosition (r, 2));
131         ++r;
132
133         add_label_to_sizer (table, this, _("Blue chromaticity"), true, wxGBPosition (r, 0));
134         _blue_x = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
135         table->Add (_blue_x, wxGBPosition (r, 1));
136         _blue_y = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
137         table->Add (_blue_y, wxGBPosition (r, 2));
138         ++r;
139
140         add_label_to_sizer (table, this, _("White point"), true, wxGBPosition (r, 0));
141         _white_x = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
142         table->Add (_white_x, wxGBPosition (r, 1));
143         _white_y = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
144         table->Add (_white_y, wxGBPosition (r, 2));
145         ++r;
146
147         size = dc.GetTextExtent (wxT ("0.12345678"));
148         size.SetHeight (-1);
149
150         wxFlexGridSizer* rgb_to_xyz_sizer = new wxFlexGridSizer (3, DCPOMATIC_SIZER_X_GAP, DCPOMATIC_SIZER_Y_GAP);
151         for (int i = 0; i < 3; ++i) {
152                 for (int j = 0; j < 3; ++j) {
153                         _rgb_to_xyz[i][j] = new wxStaticText (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0);
154                         rgb_to_xyz_sizer->Add (_rgb_to_xyz[i][j]);
155                 }
156         }
157         table->Add (rgb_to_xyz_sizer, wxGBPosition (r - 4, 3), wxGBSpan (4, 1));
158
159         /* White point adjustment */
160
161         size = dc.GetTextExtent (wxT ("-0.12345678901"));
162         size.SetHeight (-1);
163
164         subhead (table, this, _("White point adjustment"), r);
165
166         _adjust_white = new wxCheckBox (this, wxID_ANY, _("Adjust white point to"));
167         table->Add (_adjust_white, wxGBPosition (r, 0));
168         _adjusted_white_x = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
169         table->Add (_adjusted_white_x, wxGBPosition (r, 1));
170         _adjusted_white_y = new wxTextCtrl (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0, validator);
171         table->Add (_adjusted_white_y, wxGBPosition (r, 2));
172         ++r;
173
174         add_label_to_sizer (table, this, wxT (""), false, wxGBPosition (r, 0));
175         ++r;
176
177         size = dc.GetTextExtent (wxT ("0.12345678"));
178         size.SetHeight (-1);
179
180         wxFlexGridSizer* bradford_sizer = new wxFlexGridSizer (3, DCPOMATIC_SIZER_X_GAP, DCPOMATIC_SIZER_Y_GAP);
181         for (int i = 0; i < 3; ++i) {
182                 for (int j = 0; j < 3; ++j) {
183                         _bradford[i][j] = new wxStaticText (this, wxID_ANY, wxT (""), wxDefaultPosition, size, 0);
184                         bradford_sizer->Add (_bradford[i][j]);
185                 }
186         }
187         table->Add (bradford_sizer, wxGBPosition (r - 2, 3), wxGBSpan (2, 1));
188
189         _input_gamma->SetRange (0.1, 4.0);
190         _input_gamma->SetDigits (2);
191         _input_gamma->SetIncrement (0.1);
192         _input_power->SetRange (0.1, 4.0);
193         _input_power->SetDigits (6);
194         _input_power->SetIncrement (0.1);
195
196         _input_gamma->Bind (wxEVT_COMMAND_SPINCTRLDOUBLE_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::changed, this, _input_gamma));
197         _input_gamma_linearised->Bind (wxEVT_COMMAND_CHECKBOX_CLICKED, boost::bind (&ColourConversionEditor::changed, this));
198         _input_power->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::changed, this));
199         _input_threshold->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::changed, this));
200         _input_A->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::changed, this));
201         _input_B->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::changed, this));
202         _red_x->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::chromaticity_changed, this));
203         _red_y->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::chromaticity_changed, this));
204         _green_x->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::chromaticity_changed, this));
205         _green_y->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::chromaticity_changed, this));
206         _blue_x->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::chromaticity_changed, this));
207         _blue_y->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::chromaticity_changed, this));
208         _white_x->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::chromaticity_changed, this));
209         _white_y->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::chromaticity_changed, this));
210         _adjust_white->Bind (wxEVT_COMMAND_CHECKBOX_CLICKED, boost::bind (&ColourConversionEditor::adjusted_white_changed, this));
211         _adjusted_white_x->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::adjusted_white_changed, this));
212         _adjusted_white_y->Bind (wxEVT_COMMAND_TEXT_UPDATED, boost::bind (&ColourConversionEditor::adjusted_white_changed, this));
213         _yuv_to_rgb->Bind (wxEVT_COMMAND_CHOICE_SELECTED, boost::bind (&ColourConversionEditor::changed, this));
214 }
215
216 wxStaticText *
217 ColourConversionEditor::subhead (wxGridBagSizer* sizer, wxWindow* parent, wxString text, int& row) const
218 {
219         wxStaticText* m = new wxStaticText (parent, wxID_ANY, text);
220         wxFont font (*wxNORMAL_FONT);
221         font.SetWeight (wxFONTWEIGHT_BOLD);
222         m->SetFont (font);
223         sizer->Add (m, wxGBPosition (row, 0), wxGBSpan (1, 3), wxALIGN_CENTER_VERTICAL | wxTOP, 12);
224         ++row;
225         return m;
226 }
227
228 void
229 ColourConversionEditor::set (ColourConversion conversion)
230 {
231         if (dynamic_pointer_cast<const dcp::GammaTransferFunction> (conversion.in ())) {
232                 shared_ptr<const dcp::GammaTransferFunction> tf = dynamic_pointer_cast<const dcp::GammaTransferFunction> (conversion.in ());
233                 _input_gamma_linearised->SetValue (false);
234                 set_spin_ctrl (_input_gamma, tf->gamma ());
235         } else if (dynamic_pointer_cast<const dcp::ModifiedGammaTransferFunction> (conversion.in ())) {
236                 shared_ptr<const dcp::ModifiedGammaTransferFunction> tf = dynamic_pointer_cast<const dcp::ModifiedGammaTransferFunction> (conversion.in ());
237                 /* Arbitrary default; not used in this case (greyed out) */
238                 _input_gamma->SetValue (2.2);
239                 _input_gamma_linearised->SetValue (true);
240                 set_spin_ctrl (_input_power, tf->power ());
241                 set_text_ctrl (_input_threshold, tf->threshold ());
242                 set_text_ctrl (_input_A, tf->A ());
243                 set_text_ctrl (_input_B, tf->B ());
244         }
245
246         _yuv_to_rgb->SetSelection (conversion.yuv_to_rgb ());
247
248         _ignore_chromaticity_changed = true;
249
250         char buffer[256];
251         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.red().x);
252         _red_x->SetValue (std_to_wx (buffer));
253         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.red().y);
254         _red_y->SetValue (std_to_wx (buffer));
255         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.green().x);
256         _green_x->SetValue (std_to_wx (buffer));
257         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.green().y);
258         _green_y->SetValue (std_to_wx (buffer));
259         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.blue().x);
260         _blue_x->SetValue (std_to_wx (buffer));
261         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.blue().y);
262         _blue_y->SetValue (std_to_wx (buffer));
263         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.white().x);
264         _white_x->SetValue (std_to_wx (buffer));
265         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.white().y);
266         _white_y->SetValue (std_to_wx (buffer));
267
268         _ignore_chromaticity_changed = false;
269
270         if (conversion.adjusted_white ()) {
271                 _adjust_white->SetValue (true);
272                 snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.adjusted_white().get().x);
273                 _adjusted_white_x->SetValue (std_to_wx (buffer));
274                 snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.6f", conversion.adjusted_white().get().y);
275                 _adjusted_white_y->SetValue (std_to_wx (buffer));
276         } else {
277                 _adjust_white->SetValue (false);
278         }
279
280         update_rgb_to_xyz ();
281         update_bradford ();
282         changed ();
283 }
284
285 ColourConversion
286 ColourConversionEditor::get () const
287 {
288         ColourConversion conversion;
289
290         if (_input_gamma_linearised->GetValue ()) {
291                 conversion.set_in (
292                         shared_ptr<dcp::ModifiedGammaTransferFunction> (
293                                 new dcp::ModifiedGammaTransferFunction (
294                                         _input_power->GetValue (),
295                                         raw_convert<double> (wx_to_std (_input_threshold->GetValue ())),
296                                         raw_convert<double> (wx_to_std (_input_A->GetValue ())),
297                                         raw_convert<double> (wx_to_std (_input_B->GetValue ()))
298                                         )
299                                 )
300                         );
301         } else {
302                 conversion.set_in (
303                         shared_ptr<dcp::GammaTransferFunction> (new dcp::GammaTransferFunction (_input_gamma->GetValue ()))
304                         );
305         }
306
307         conversion.set_yuv_to_rgb (static_cast<dcp::YUVToRGB> (_yuv_to_rgb->GetSelection ()));
308
309         conversion.set_red (
310                 dcp::Chromaticity (raw_convert<double> (wx_to_std (_red_x->GetValue ())), raw_convert<double> (wx_to_std (_red_y->GetValue ())))
311                 );
312         conversion.set_green (
313                 dcp::Chromaticity (raw_convert<double> (wx_to_std (_green_x->GetValue ())), raw_convert<double> (wx_to_std (_green_y->GetValue ())))
314                 );
315         conversion.set_blue (
316                 dcp::Chromaticity (raw_convert<double> (wx_to_std (_blue_x->GetValue ())), raw_convert<double> (wx_to_std (_blue_y->GetValue ())))
317                 );
318         conversion.set_white (
319                 dcp::Chromaticity (raw_convert<double> (wx_to_std (_white_x->GetValue ())), raw_convert<double> (wx_to_std (_white_y->GetValue ())))
320                 );
321
322         if (_adjust_white->GetValue ()) {
323                 conversion.set_adjusted_white (
324                         dcp::Chromaticity (
325                                 raw_convert<double> (wx_to_std (_adjusted_white_x->GetValue ())),
326                                 raw_convert<double> (wx_to_std (_adjusted_white_y->GetValue ()))
327                                 )
328                         );
329         } else {
330                 conversion.unset_adjusted_white ();
331         }
332
333         conversion.set_out (shared_ptr<dcp::GammaTransferFunction> (new dcp::GammaTransferFunction (2.6)));
334
335         return conversion;
336 }
337
338 void
339 ColourConversionEditor::changed ()
340 {
341         bool const lin = _input_gamma_linearised->GetValue ();
342         _input_gamma->Enable (!lin);
343         _input_power->Enable (lin);
344         _input_threshold->Enable (lin);
345         _input_A->Enable (lin);
346         _input_B->Enable (lin);
347
348         Changed ();
349 }
350
351 void
352 ColourConversionEditor::chromaticity_changed ()
353 {
354         if (_ignore_chromaticity_changed) {
355                 return;
356         }
357
358         update_rgb_to_xyz ();
359         changed ();
360 }
361
362 void
363 ColourConversionEditor::adjusted_white_changed ()
364 {
365         update_bradford ();
366         changed ();
367 }
368
369 void
370 ColourConversionEditor::update_bradford ()
371 {
372         _adjusted_white_x->Enable (_adjust_white->GetValue ());
373         _adjusted_white_y->Enable (_adjust_white->GetValue ());
374
375         boost::numeric::ublas::matrix<double> m = get().bradford ();
376         for (int i = 0; i < 3; ++i) {
377                 for (int j = 0; j < 3; ++j) {
378                         char buffer[256];
379                         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.7f", m (i, j));
380                         _bradford[i][j]->SetLabel (std_to_wx (buffer));
381                 }
382         }
383 }
384
385 void
386 ColourConversionEditor::update_rgb_to_xyz ()
387 {
388         boost::numeric::ublas::matrix<double> m = get().rgb_to_xyz ();
389         for (int i = 0; i < 3; ++i) {
390                 for (int j = 0; j < 3; ++j) {
391                         char buffer[256];
392                         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.7f", m (i, j));
393                         _rgb_to_xyz[i][j]->SetLabel (std_to_wx (buffer));
394                 }
395         }
396 }
397
398 void
399 ColourConversionEditor::changed (wxSpinCtrlDouble* sc)
400 {
401         /* On OS X, it seems that in some cases when a wxSpinCtrlDouble loses focus
402            it emits an erroneous changed signal, which messes things up.
403            Check for that here.
404         */
405         if (fabs (_last_spin_ctrl_value[sc] - sc->GetValue()) < 1e-3) {
406                 return;
407         }
408
409         Changed ();
410 }
411
412 void
413 ColourConversionEditor::set_spin_ctrl (wxSpinCtrlDouble* control, double value)
414 {
415         _last_spin_ctrl_value[control] = value;
416         control->SetValue (value);
417 }
418
419 void
420 ColourConversionEditor::set_text_ctrl (wxTextCtrl* control, double value)
421 {
422         char buffer[256];
423         snprintf (buffer, sizeof (buffer), "%.7f", value);
424         control->SetValue (std_to_wx (buffer));
425 }