aces_1.0.0/python/aces_ocio/createARRIColorSpaces.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2 # -*- coding: utf-8 -*-
   3
   4 """
   5 Implements support for *ARRI* colorspaces conversions and transfer functions.
   6 """
   7
   8 import array
   9 import math
  10
  11 import aces_ocio.generateLUT as genlut
  12 from aces_ocio.util import ColorSpace, mat44FromMat33
  13
  14
  15 __author__ = 'ACES Developers'
  16 __copyright__ = 'Copyright (C) 2014 - 2015 - ACES Developers'
  17 __license__ = ''
  18 __maintainer__ = 'ACES Developers'
  19 __email__ = 'aces@oscars.org'
  20 __status__ = 'Production'
  21
  22 __all__ = ['createLogC',
  23            'createColorSpaces']
  24
  25
  26 def createLogC(gamut,
  27                transferFunction,
  28                exposureIndex,
  29                name,
  30                lutDir,
  31                lutResolution1d):
  32     """
  33     Object description.
  34
  35     LogC to ACES.
  36
  37     Parameters
  38     ----------
  39     parameter : type
  40         Parameter description.
  41
  42     Returns
  43     -------
  44     type
  45          Return value description.
  46     """
  47
  48     name = "%s (EI%s) - %s" % (transferFunction, exposureIndex, gamut)
  49     if transferFunction == "":
  50         name = "Linear - %s" % gamut
  51     if gamut == "":
  52         name = "%s (EI%s)" % (transferFunction, exposureIndex)
  53
  54     cs = ColorSpace(name)
  55     cs.description = name
  56     cs.equalityGroup = ''
  57     cs.family = 'ARRI'
  58     cs.isData = False
  59
  60     # Globals
  61     IDT_maker_version = "0.08"
  62
  63     nominalEI = 400.0
  64     blackSignal = 0.003907
  65     midGraySignal = 0.01
  66     encodingGain = 0.256598
  67     encodingOffset = 0.391007
  68
  69     def gainForEI(EI):
  70         return (math.log(EI / nominalEI) / math.log(2) * (
  71             0.89 - 1) / 3 + 1) * encodingGain
  72
  73     def LogCInverseParametersForEI(EI):
  74         cut = 1.0 / 9.0
  75         slope = 1.0 / (cut * math.log(10))
  76         offset = math.log10(cut) - slope * cut
  77         gain = EI / nominalEI
  78         gray = midGraySignal / gain
  79         # The higher the EI, the lower the gamma
  80         encGain = gainForEI(EI)
  81         encOffset = encodingOffset
  82         for i in range(0, 3):
  83             nz = ((95.0 / 1023.0 - encOffset) / encGain - offset) / slope
  84             encOffset = encodingOffset - math.log10(1 + nz) * encGain
  85         # Calculate some intermediate values
  86         a = 1.0 / gray
  87         b = nz - blackSignal / gray
  88         e = slope * a * encGain
  89         f = encGain * (slope * b + offset) + encOffset
  90         # Manipulations so we can return relative exposure
  91         s = 4 / (0.18 * EI)
  92         t = blackSignal
  93         b = b + a * t
  94         a = a * s
  95         f = f + e * t
  96         e = e * s
  97         return {'a': a,
  98                 'b': b,
  99                 'cut': (cut - b) / a,
 100                 'c': encGain,
 101                 'd': encOffset,
 102                 'e': e,
 103                 'f': f}
 104
 105     def logCtoLinear(codeValue, exposureIndex):
 106         p = LogCInverseParametersForEI(exposureIndex)
 107         breakpoint = p['e'] * p['cut'] + p['f']
 108         if (codeValue > breakpoint):
 109             linear = ((pow(10, (codeValue / 1023.0 - p['d']) / p['c']) -
 110                        p['b']) / p['a'])
 111         else:
 112             linear = (codeValue / 1023.0 - p['f']) / p['e']
 113
 114         # print(codeValue, linear)
 115         return linear
 116
 117
 118     cs.toReferenceTransforms = []
 119
 120     if transferFunction == "V3 LogC":
 121         data = array.array('f', "\0" * lutResolution1d * 4)
 122         for c in range(lutResolution1d):
 123             data[c] = logCtoLinear(1023.0 * c / (lutResolution1d - 1),
 124                                    int(exposureIndex))
 125
 126         lut = "%s_to_linear.spi1d" % (
 127             "%s_%s" % (transferFunction, exposureIndex))
 128
 129         # Remove spaces and parentheses
 130         lut = lut.replace(' ', '_').replace(')', '_').replace('(', '_')
 131
 132         genlut.writeSPI1D(lutDir + "/" + lut,
 133                           0.0,
 134                           1.0,
 135                           data,
 136                           lutResolution1d,
 137                           1)
 138
 139         # print("Writing %s" % lut)
 140         cs.toReferenceTransforms.append({
 141             'type': 'lutFile',
 142             'path': lut,
 143             'interpolation': 'linear',
 144             'direction': 'forward'
 145         })
 146
 147     if gamut == 'Wide Gamut':
 148         cs.toReferenceTransforms.append({
 149             'type': 'matrix',
 150             'matrix': mat44FromMat33([0.680206, 0.236137, 0.083658,
 151                                       0.085415, 1.017471, -0.102886,
 152                                       0.002057, -0.062563, 1.060506]),
 153             'direction': 'forward'
 154         })
 155
 156     cs.fromReferenceTransforms = []
 157     return cs
 158
 159
 160 def createColorSpaces(lutDir, lutResolution1d):
 161     """
 162     Generates the colorspace conversions.
 163
 164     Parameters
 165     ----------
 166     parameter : type
 167         Parameter description.
 168
 169     Returns
 170     -------
 171     type
 172          Return value description.
 173     """
 174
 175     colorspaces = []
 176
 177     transferFunction = "V3 LogC"
 178     gamut = "Wide Gamut"
 179     # EIs = [160.0, 200.0, 250.0, 320.0, 400.0, 500.0, 640.0, 800.0,
 180     # 1000.0, 1280.0, 1600.0, 2000.0, 2560.0, 3200.0]
 181     EIs = [160, 200, 250, 320, 400, 500, 640, 800,
 182            1000, 1280, 1600, 2000, 2560, 3200]
 183     defaultEI = 800
 184
 185     # Full conversion
 186     for EI in EIs:
 187         LogCEIfull = createLogC(
 188             gamut, transferFunction, EI, "LogC", lutDir, lutResolution1d)
 189         colorspaces.append(LogCEIfull)
 190
 191     # Linearization only
 192     for EI in [800]:
 193         LogCEIlinearization = createLogC(
 194             "", transferFunction, EI, "LogC", lutDir, lutResolution1d)
 195         colorspaces.append(LogCEIlinearization)
 196
 197     # Primaries
 198     LogCEIprimaries = createLogC(
 199         gamut, "", defaultEI, "LogC", lutDir, lutResolution1d)
 200     colorspaces.append(LogCEIprimaries)
 201
 202     return colorspaces