Konwertować częstotliwość światła na RGB?

Czy ktoś zna jakąś formułę konwersji częstotliwości światła na wartość RGB?

Oto szczegółowe wyjaśnienie całego procesu konwersji: http://www.fourmilab.ch/documents/specrend/ . Zawiera kod źródłowy!

Dla leniwych facetów (takich jak ja), oto implementacja w Javie kodu znalezionego w odpowiedzi @ user151323 (czyli po prostu proste tłumaczenie kodu pascala znalezionego w raporcie Spectra Lab ):

static private final double Gamma = 0.80;
static private final double IntensityMax = 255;

/**
 * Taken from Earl F. Glynn's web page:
 * <a href="http://www.efg2.com/Lab/ScienceAndEngineering/Spectra.htm">Spectra Lab Report</a>
 */
public static int[] waveLengthToRGB(double Wavelength) {
    double factor;
    double Red, Green, Blue;

    if((Wavelength >= 380) && (Wavelength < 440)) {
        Red = -(Wavelength - 440) / (440 - 380);
        Green = 0.0;
        Blue = 1.0;
    } else if((Wavelength >= 440) && (Wavelength < 490)) {
        Red = 0.0;
        Green = (Wavelength - 440) / (490 - 440);
        Blue = 1.0;
    } else if((Wavelength >= 490) && (Wavelength < 510)) {
        Red = 0.0;
        Green = 1.0;
        Blue = -(Wavelength - 510) / (510 - 490);
    } else if((Wavelength >= 510) && (Wavelength < 580)) {
        Red = (Wavelength - 510) / (580 - 510);
        Green = 1.0;
        Blue = 0.0;
    } else if((Wavelength >= 580) && (Wavelength < 645)) {
        Red = 1.0;
        Green = -(Wavelength - 645) / (645 - 580);
        Blue = 0.0;
    } else if((Wavelength >= 645) && (Wavelength < 781)) {
        Red = 1.0;
        Green = 0.0;
        Blue = 0.0;
    } else {
        Red = 0.0;
        Green = 0.0;
        Blue = 0.0;
    }

    // Let the intensity fall off near the vision limits

    if((Wavelength >= 380) && (Wavelength < 420)) {
        factor = 0.3 + 0.7 * (Wavelength - 380) / (420 - 380);
    } else if((Wavelength >= 420) && (Wavelength < 701)) {
        factor = 1.0;
    } else if((Wavelength >= 701) && (Wavelength < 781)) {
        factor = 0.3 + 0.7 * (780 - Wavelength) / (780 - 700);
    } else {
        factor = 0.0;
    }


    int[] rgb = new int[3];

    // Don't want 0^x = 1 for x <> 0
    rgb[0] = Red == 0.0 ? 0 : (int)Math.round(IntensityMax * Math.pow(Red * factor, Gamma));
    rgb[1] = Green == 0.0 ? 0 : (int)Math.round(IntensityMax * Math.pow(Green * factor, Gamma));
    rgb[2] = Blue == 0.0 ? 0 : (int)Math.round(IntensityMax * Math.pow(Blue * factor, Gamma));

    return rgb;
}

Główny pomysł:

1. Użyj funkcji dopasowania kolorów CEI, aby przekonwertować długość fali na kolor XYZ .
2. Konwertuj XYZ na RGB
3. Przytnij komponenty do [0..1] i pomnóż przez 255, aby dopasować je do zakresu bajtów bez znaku.

Kroki 1 i 2 mogą się różnić.

Istnieje kilka funkcji dopasowywania kolorów, dostępnych jako tabele lub jako przybliżenia analityczne (sugerowane przez @Tarc i @Haochen Xie). Tabele są najlepsze, jeśli potrzebujesz precyzyjnego wyniku.

Nie ma jednej przestrzeni kolorów RGB. Można zastosować wiele macierzy transformacji i różne rodzaje korekcji gamma.

Poniżej znajduje się kod C #, który niedawno wymyśliłem. Wykorzystuje interpolację liniową w tabeli „Standard obserwator CIE 1964” i macierz sRGB + korekcja gamma .

static class RgbCalculator {

    const int
         LEN_MIN = 380,
         LEN_MAX = 780,
         LEN_STEP = 5;

    static readonly double[]
        X = {
                0.000160, 0.000662, 0.002362, 0.007242, 0.019110, 0.043400, 0.084736, 0.140638, 0.204492, 0.264737,
                0.314679, 0.357719, 0.383734, 0.386726, 0.370702, 0.342957, 0.302273, 0.254085, 0.195618, 0.132349,
                0.080507, 0.041072, 0.016172, 0.005132, 0.003816, 0.015444, 0.037465, 0.071358, 0.117749, 0.172953,
                0.236491, 0.304213, 0.376772, 0.451584, 0.529826, 0.616053, 0.705224, 0.793832, 0.878655, 0.951162,
                1.014160, 1.074300, 1.118520, 1.134300, 1.123990, 1.089100, 1.030480, 0.950740, 0.856297, 0.754930,
                0.647467, 0.535110, 0.431567, 0.343690, 0.268329, 0.204300, 0.152568, 0.112210, 0.081261, 0.057930,
                0.040851, 0.028623, 0.019941, 0.013842, 0.009577, 0.006605, 0.004553, 0.003145, 0.002175, 0.001506,
                0.001045, 0.000727, 0.000508, 0.000356, 0.000251, 0.000178, 0.000126, 0.000090, 0.000065, 0.000046,
                0.000033
            },

        Y = {
                0.000017, 0.000072, 0.000253, 0.000769, 0.002004, 0.004509, 0.008756, 0.014456, 0.021391, 0.029497,
                0.038676, 0.049602, 0.062077, 0.074704, 0.089456, 0.106256, 0.128201, 0.152761, 0.185190, 0.219940,
                0.253589, 0.297665, 0.339133, 0.395379, 0.460777, 0.531360, 0.606741, 0.685660, 0.761757, 0.823330,
                0.875211, 0.923810, 0.961988, 0.982200, 0.991761, 0.999110, 0.997340, 0.982380, 0.955552, 0.915175,
                0.868934, 0.825623, 0.777405, 0.720353, 0.658341, 0.593878, 0.527963, 0.461834, 0.398057, 0.339554,
                0.283493, 0.228254, 0.179828, 0.140211, 0.107633, 0.081187, 0.060281, 0.044096, 0.031800, 0.022602,
                0.015905, 0.011130, 0.007749, 0.005375, 0.003718, 0.002565, 0.001768, 0.001222, 0.000846, 0.000586,
                0.000407, 0.000284, 0.000199, 0.000140, 0.000098, 0.000070, 0.000050, 0.000036, 0.000025, 0.000018,
                0.000013
            },

        Z = {
                0.000705, 0.002928, 0.010482, 0.032344, 0.086011, 0.197120, 0.389366, 0.656760, 0.972542, 1.282500,
                1.553480, 1.798500, 1.967280, 2.027300, 1.994800, 1.900700, 1.745370, 1.554900, 1.317560, 1.030200,
                0.772125, 0.570060, 0.415254, 0.302356, 0.218502, 0.159249, 0.112044, 0.082248, 0.060709, 0.043050,
                0.030451, 0.020584, 0.013676, 0.007918, 0.003988, 0.001091, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000,
                0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000,
                0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000,
                0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000,
                0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000,
                0.000000
            };

    static readonly double[]
        MATRIX_SRGB_D65 = {
             3.2404542, -1.5371385, -0.4985314,
            -0.9692660,  1.8760108,  0.0415560,
             0.0556434, -0.2040259,  1.0572252
        };

    public static byte[] Calc(double len) {
        if(len < LEN_MIN || len > LEN_MAX)
            return new byte[3];

        len -= LEN_MIN;
        var index = (int)Math.Floor(len / LEN_STEP);
        var offset = len - LEN_STEP * index;

        var x = Interpolate(X, index, offset);
        var y = Interpolate(Y, index, offset);
        var z = Interpolate(Z, index, offset);

        var m = MATRIX_SRGB_D65;

        var r = m[0] * x + m[1] * y + m[2] * z;
        var g = m[3] * x + m[4] * y + m[5] * z;
        var b = m[6] * x + m[7] * y + m[8] * z;

        r = Clip(GammaCorrect_sRGB(r));
        g = Clip(GammaCorrect_sRGB(g));
        b = Clip(GammaCorrect_sRGB(b));

        return new[] { 
            (byte)(255 * r),
            (byte)(255 * g),
            (byte)(255 * b)
        };
    }

    static double Interpolate(double[] values, int index, double offset) {
        if(offset == 0)
            return values[index];

        var x0 = index * LEN_STEP;
        var x1 = x0 + LEN_STEP;
        var y0 = values[index];
        var y1 = values[1 + index];

        return y0 + offset * (y1 - y0) / (x1 - x0);
    }

    static double GammaCorrect_sRGB(double c) {
        if(c <= 0.0031308)
            return 12.92 * c;

        var a = 0.055;
        return (1 + a) * Math.Pow(c, 1 / 2.4) - a;
    }

    static double Clip(double c) {
        if(c < 0)
            return 0;
        if(c > 1)
            return 1;
        return c;
    }
}

Wynik dla zakresu 400-700 nm:

Chociaż jest to stare pytanie i już dostaje kilka dobrych odpowiedzi, kiedy próbowałem zaimplementować taką funkcjonalność konwersji w mojej aplikacji, nie byłem zadowolony z wymienionych tutaj algorytmów i przeprowadziłem własne badania, które dały mi dobry wynik. Więc zamierzam opublikować nową odpowiedź.

Po kilku badaniach natknąłem się na ten artykuł, Simple Analytic Approximations to the CIE XYZ Color Matching Functions , i próbowałem zastosować w mojej aplikacji wprowadzony wielopłatkowy algorytm Gaussa. W artykule opisano tylko funkcje konwersji długości fali na odpowiednie wartości XYZ , więc zaimplementowałem funkcję konwersji XYZ na RGB w przestrzeni kolorów sRGB i połączyłem je. Wynik jest fantastyczny i warto się nim podzielić:

/**
 * Convert a wavelength in the visible light spectrum to a RGB color value that is suitable to be displayed on a
 * monitor
 *
 * @param wavelength wavelength in nm
 * @return RGB color encoded in int. each color is represented with 8 bits and has a layout of
 * 00000000RRRRRRRRGGGGGGGGBBBBBBBB where MSB is at the leftmost
 */
public static int wavelengthToRGB(double wavelength){
    double[] xyz = cie1931WavelengthToXYZFit(wavelength);
    double[] rgb = srgbXYZ2RGB(xyz);

    int c = 0;
    c |= (((int) (rgb[0] * 0xFF)) & 0xFF) << 16;
    c |= (((int) (rgb[1] * 0xFF)) & 0xFF) << 8;
    c |= (((int) (rgb[2] * 0xFF)) & 0xFF) << 0;

    return c;
}

/**
 * Convert XYZ to RGB in the sRGB color space
 * <p>
 * The conversion matrix and color component transfer function is taken from http://www.color.org/srgb.pdf, which
 * follows the International Electrotechnical Commission standard IEC 61966-2-1 "Multimedia systems and equipment -
 * Colour measurement and management - Part 2-1: Colour management - Default RGB colour space - sRGB"
 *
 * @param xyz XYZ values in a double array in the order of X, Y, Z. each value in the range of [0.0, 1.0]
 * @return RGB values in a double array, in the order of R, G, B. each value in the range of [0.0, 1.0]
 */
public static double[] srgbXYZ2RGB(double[] xyz) {
    double x = xyz[0];
    double y = xyz[1];
    double z = xyz[2];

    double rl =  3.2406255 * x + -1.537208  * y + -0.4986286 * z;
    double gl = -0.9689307 * x +  1.8757561 * y +  0.0415175 * z;
    double bl =  0.0557101 * x + -0.2040211 * y +  1.0569959 * z;

    return new double[] {
            srgbXYZ2RGBPostprocess(rl),
            srgbXYZ2RGBPostprocess(gl),
            srgbXYZ2RGBPostprocess(bl)
    };
}

/**
 * helper function for {@link #srgbXYZ2RGB(double[])}
 */
private static double srgbXYZ2RGBPostprocess(double c) {
    // clip if c is out of range
    c = c > 1 ? 1 : (c < 0 ? 0 : c);

    // apply the color component transfer function
    c = c <= 0.0031308 ? c * 12.92 : 1.055 * Math.pow(c, 1. / 2.4) - 0.055;

    return c;
}

/**
 * A multi-lobe, piecewise Gaussian fit of CIE 1931 XYZ Color Matching Functions by Wyman el al. from Nvidia. The
 * code here is adopted from the Listing 1 of the paper authored by Wyman et al.
 * <p>
 * Reference: Chris Wyman, Peter-Pike Sloan, and Peter Shirley, Simple Analytic Approximations to the CIE XYZ Color
 * Matching Functions, Journal of Computer Graphics Techniques (JCGT), vol. 2, no. 2, 1-11, 2013.
 *
 * @param wavelength wavelength in nm
 * @return XYZ in a double array in the order of X, Y, Z. each value in the range of [0.0, 1.0]
 */
public static double[] cie1931WavelengthToXYZFit(double wavelength) {
    double wave = wavelength;

    double x;
    {
        double t1 = (wave - 442.0) * ((wave < 442.0) ? 0.0624 : 0.0374);
        double t2 = (wave - 599.8) * ((wave < 599.8) ? 0.0264 : 0.0323);
        double t3 = (wave - 501.1) * ((wave < 501.1) ? 0.0490 : 0.0382);

        x =   0.362 * Math.exp(-0.5 * t1 * t1)
            + 1.056 * Math.exp(-0.5 * t2 * t2)
            - 0.065 * Math.exp(-0.5 * t3 * t3);
    }

    double y;
    {
        double t1 = (wave - 568.8) * ((wave < 568.8) ? 0.0213 : 0.0247);
        double t2 = (wave - 530.9) * ((wave < 530.9) ? 0.0613 : 0.0322);

        y =   0.821 * Math.exp(-0.5 * t1 * t1)
            + 0.286 * Math.exp(-0.5 * t2 * t2);
    }

    double z;
    {
        double t1 = (wave - 437.0) * ((wave < 437.0) ? 0.0845 : 0.0278);
        double t2 = (wave - 459.0) * ((wave < 459.0) ? 0.0385 : 0.0725);

        z =   1.217 * Math.exp(-0.5 * t1 * t1)
            + 0.681 * Math.exp(-0.5 * t2 * t2);
    }

    return new double[] { x, y, z };
}

mój kod jest napisany w Javie 8, ale przeniesienie go na niższe wersje Javy i innych języków nie powinno być trudne.

Mówisz o konwersji długości fali na wartość RGB.

Spójrz tutaj, prawdopodobnie odpowie na twoje pytanie. Masz narzędzie do robienia tego z kodem źródłowym, a także pewne wyjaśnienia.

WaveLengthToRGB

Myślę, że równie dobrze mógłbym uzupełnić swój komentarz formalną odpowiedzią. Najlepszą opcją jest użycie przestrzeni kolorów HSV - chociaż odcień reprezentuje długość fali, nie jest to porównanie jeden do jednego.

Zrobiłem liniowe dopasowanie znanych wartości odcieni i częstotliwości (pomijając czerwony i fioletowy, ponieważ rozciągają się one tak daleko w wartościach częstotliwości, że nieco wypaczają) i otrzymałem przybliżone równanie konwersji.

To idzie jak
częstotliwość (w THz) = 474 + (3/4) (Kąt odcienia (w stopniach))

Próbowałem się rozejrzeć i sprawdzić, czy ktoś nie wymyślił tego równania, ale nie znalazłem nic do maja 2010 roku.

Metoda 1

Jest to nieco oczyszczone i przetestowane w C ++ 11 wersji @ haochen-xie. Dodałem również funkcję, która konwertuje wartość 0 do 1 na długość fali w widmie widzialnym, która jest użyteczna w tej metodzie. Możesz po prostu umieścić poniżej w jednym pliku nagłówkowym i używać go bez żadnych zależności. Ta wersja będzie tutaj utrzymywana .

#ifndef common_utils_OnlineStats_hpp
#define common_utils_OnlineStats_hpp

namespace common_utils {

class ColorUtils {
public:

    static void valToRGB(double val0To1, unsigned char& r, unsigned char& g, unsigned char& b)
    {
        //actual visible spectrum is 375 to 725 but outside of 400-700 things become too dark
        wavelengthToRGB(val0To1 * (700 - 400) + 400, r, g, b);
    }

    /**
    * Convert a wavelength in the visible light spectrum to a RGB color value that is suitable to be displayed on a
    * monitor
    *
    * @param wavelength wavelength in nm
    * @return RGB color encoded in int. each color is represented with 8 bits and has a layout of
    * 00000000RRRRRRRRGGGGGGGGBBBBBBBB where MSB is at the leftmost
    */
    static void wavelengthToRGB(double wavelength, unsigned char& r, unsigned char& g, unsigned char& b) {
        double x, y, z;
        cie1931WavelengthToXYZFit(wavelength, x, y, z);
        double dr, dg, db;
        srgbXYZ2RGB(x, y, z, dr, dg, db);

        r = static_cast<unsigned char>(static_cast<int>(dr * 0xFF) & 0xFF);
        g = static_cast<unsigned char>(static_cast<int>(dg * 0xFF) & 0xFF);
        b = static_cast<unsigned char>(static_cast<int>(db * 0xFF) & 0xFF);
    }

    /**
    * Convert XYZ to RGB in the sRGB color space
    * <p>
    * The conversion matrix and color component transfer function is taken from http://www.color.org/srgb.pdf, which
    * follows the International Electrotechnical Commission standard IEC 61966-2-1 "Multimedia systems and equipment -
    * Colour measurement and management - Part 2-1: Colour management - Default RGB colour space - sRGB"
    *
    * @param xyz XYZ values in a double array in the order of X, Y, Z. each value in the range of [0.0, 1.0]
    * @return RGB values in a double array, in the order of R, G, B. each value in the range of [0.0, 1.0]
    */
    static void srgbXYZ2RGB(double x, double y, double z, double& r, double& g, double& b) {
        double rl = 3.2406255 * x + -1.537208  * y + -0.4986286 * z;
        double gl = -0.9689307 * x + 1.8757561 * y + 0.0415175 * z;
        double bl = 0.0557101 * x + -0.2040211 * y + 1.0569959 * z;

        r = srgbXYZ2RGBPostprocess(rl);
        g = srgbXYZ2RGBPostprocess(gl);
        b = srgbXYZ2RGBPostprocess(bl);
    }

    /**
    * helper function for {@link #srgbXYZ2RGB(double[])}
    */
    static double srgbXYZ2RGBPostprocess(double c) {
        // clip if c is out of range
        c = c > 1 ? 1 : (c < 0 ? 0 : c);

        // apply the color component transfer function
        c = c <= 0.0031308 ? c * 12.92 : 1.055 * std::pow(c, 1. / 2.4) - 0.055;

        return c;
    }

    /**
    * A multi-lobe, piecewise Gaussian fit of CIE 1931 XYZ Color Matching Functions by Wyman el al. from Nvidia. The
    * code here is adopted from the Listing 1 of the paper authored by Wyman et al.
    * <p>
    * Reference: Chris Wyman, Peter-Pike Sloan, and Peter Shirley, Simple Analytic Approximations to the CIE XYZ Color
    * Matching Functions, Journal of Computer Graphics Techniques (JCGT), vol. 2, no. 2, 1-11, 2013.
    *
    * @param wavelength wavelength in nm
    * @return XYZ in a double array in the order of X, Y, Z. each value in the range of [0.0, 1.0]
    */
    static void cie1931WavelengthToXYZFit(double wavelength, double& x, double& y, double& z) {
        double wave = wavelength;

        {
            double t1 = (wave - 442.0) * ((wave < 442.0) ? 0.0624 : 0.0374);
            double t2 = (wave - 599.8) * ((wave < 599.8) ? 0.0264 : 0.0323);
            double t3 = (wave - 501.1) * ((wave < 501.1) ? 0.0490 : 0.0382);

            x = 0.362 * std::exp(-0.5 * t1 * t1)
                + 1.056 * std::exp(-0.5 * t2 * t2)
                - 0.065 * std::exp(-0.5 * t3 * t3);
        }

        {
            double t1 = (wave - 568.8) * ((wave < 568.8) ? 0.0213 : 0.0247);
            double t2 = (wave - 530.9) * ((wave < 530.9) ? 0.0613 : 0.0322);

            y = 0.821 * std::exp(-0.5 * t1 * t1)
                + 0.286 * std::exp(-0.5 * t2 * t2);
        }

        {
            double t1 = (wave - 437.0) * ((wave < 437.0) ? 0.0845 : 0.0278);
            double t2 = (wave - 459.0) * ((wave < 459.0) ? 0.0385 : 0.0725);

            z = 1.217 * std::exp(-0.5 * t1 * t1)
                + 0.681 * std::exp(-0.5 * t2 * t2);
        }
    }

};

} //namespace

#endif

Wykres kolorów od 375nm do 725nm wygląda jak poniżej:

Problem z tą metodą polega na tym, że działa ona tylko między 400-700nm, a poza tym gwałtownie spada do czerni. Kolejną kwestią jest węższy niebieski.

Dla porównania poniżej znajdują się kolory z Vision FAQ na maxmax.com:

Użyłem tego do wizualizacji mapy głębi, gdzie każdy piksel reprezentuje wartość głębokości w metrach i wygląda to jak poniżej:

Metoda 2

Jest to zaimplementowane jako część biblioteki bitmap_image z pojedynczym nagłówkiem pliku przez Aeash Partow:

inline rgb_t convert_wave_length_nm_to_rgb(const double wave_length_nm)
{
   // Credits: Dan Bruton http://www.physics.sfasu.edu/astro/color.html
   double red   = 0.0;
   double green = 0.0;
   double blue  = 0.0;

   if ((380.0 <= wave_length_nm) && (wave_length_nm <= 439.0))
   {
      red   = -(wave_length_nm - 440.0) / (440.0 - 380.0);
      green = 0.0;
      blue  = 1.0;
   }
   else if ((440.0 <= wave_length_nm) && (wave_length_nm <= 489.0))
   {
      red   = 0.0;
      green = (wave_length_nm - 440.0) / (490.0 - 440.0);
      blue  = 1.0;
   }
   else if ((490.0 <= wave_length_nm) && (wave_length_nm <= 509.0))
   {
      red   = 0.0;
      green = 1.0;
      blue  = -(wave_length_nm - 510.0) / (510.0 - 490.0);
   }
   else if ((510.0 <= wave_length_nm) && (wave_length_nm <= 579.0))
   {
      red   = (wave_length_nm - 510.0) / (580.0 - 510.0);
      green = 1.0;
      blue  = 0.0;
   }
   else if ((580.0 <= wave_length_nm) && (wave_length_nm <= 644.0))
   {
      red   = 1.0;
      green = -(wave_length_nm - 645.0) / (645.0 - 580.0);
      blue  = 0.0;
   }
   else if ((645.0 <= wave_length_nm) && (wave_length_nm <= 780.0))
   {
      red   = 1.0;
      green = 0.0;
      blue  = 0.0;
   }

   double factor = 0.0;

   if ((380.0 <= wave_length_nm) && (wave_length_nm <= 419.0))
      factor = 0.3 + 0.7 * (wave_length_nm - 380.0) / (420.0 - 380.0);
   else if ((420.0 <= wave_length_nm) && (wave_length_nm <= 700.0))
      factor = 1.0;
   else if ((701.0 <= wave_length_nm) && (wave_length_nm <= 780.0))
      factor = 0.3 + 0.7 * (780.0 - wave_length_nm) / (780.0 - 700.0);
   else
      factor = 0.0;

   rgb_t result;

   const double gamma         =   0.8;
   const double intensity_max = 255.0;

   #define round(d) std::floor(d + 0.5)

   result.red   = static_cast<unsigned char>((red   == 0.0) ? red   : round(intensity_max * std::pow(red   * factor, gamma)));
   result.green = static_cast<unsigned char>((green == 0.0) ? green : round(intensity_max * std::pow(green * factor, gamma)));
   result.blue  = static_cast<unsigned char>((blue  == 0.0) ? blue  : round(intensity_max * std::pow(blue  * factor, gamma)));

   #undef round

   return result;
}

Wykres długości fali 375-725nm wygląda jak poniżej:

Więc jest to bardziej użyteczne w 400-725nm. Kiedy wizualizuję tę samą mapę głębokości, co w metodzie 1, otrzymuję poniżej. Istnieje oczywisty problem z tymi czarnymi liniami, które, jak sądzę, wskazują na drobny błąd w tym kodzie, któremu nie przyjrzałem się dokładniej. Również fiołki są nieco węższe w tej metodzie, co powoduje mniejszy kontrast dla odległych obiektów.

Projektuj CIExy długości fali w kierunku bieli D65 na gamę sRGB

#!/usr/bin/ghci
ångstrømsfromTHz terahertz = 2997924.58 / terahertz
tristimulusXYZfromÅngstrøms å=map(sum.map(stimulus))[
 [[1056,5998,379,310],[362,4420,160,267],[-65,5011,204,262]],
 [[821,5688,469,405],[286,5309,163,311]],
 [[1217,4370,118,360],[681,4590,260,138]]]
 where stimulus[ω,μ,ς,σ]=ω/1000*exp(-((å-μ)/if å<μ then ς else σ)^2/2)

standardRGBfromTristimulusXYZ xyz=
 map(gamma.sum.zipWith(*)(gamutConfine xyz))[
 [3.2406,-1.5372,-0.4986],[-0.9689,1.8758,0.0415],[0.0557,-0.2040,1.057]]
gamma u=if u<=0.0031308 then 12.92*u else (u**(5/12)*211-11)/200
[red,green,blue,black]=
 [[0.64,0.33],[0.3,0.6],[0.15,0.06],[0.3127,0.3290,0]]
ciexyYfromXYZ xyz=if xyz!!1==0 then black else map(/sum xyz)xyz
cieXYZfromxyY[x,y,l]=if y==0 then black else[x*l/y,l,(1-x-y)*l/y]
gamutConfine xyz=last$xyz:[cieXYZfromxyY[x0+t*(x1-x0),y0+t*(y1-y0),xyz!!1]|
 x0:y0:_<-[black],x1:y1:_<-[ciexyYfromXYZ xyz],i<-[0..2],
 [x2,y2]:[x3,y3]:_<-[drop i[red,green,blue,red]],
 det<-[(x0-x1)*(y2-y3)-(y0-y1)*(x2-x3)],
 t <-[((x0-x2)*(y2-y3)-(y0-y2)*(x2-x3))/det|det/=0],0<=t,t<=1]

sRGBfromÅ=standardRGBfromTristimulusXYZ.tristimulusXYZfromÅngstrøms
x s rgb=concat["\ESC[48;2;",
               intercalate";"$map(show.(17*).round.(15*).max 0.min 1)rgb,
               "m",s,"\ESC[49m"]
spectrum=concatMap(x" ".sRGBfromÅ)$takeWhile(<7000)$iterate(+60)4000
main=putStrLn spectrum