第３章  色変換

【リスト3-1】 明暗強調
#include "myWin.h"
#define XST 420
#define YST 10
#define GWIDTH 400
#define GHIGHT 400
#define RED(X) (X & 0xFF)
#define GREEN(X) ((X>>8) & 0xFF)
#define BLUE(X) ((X>>16) & 0xFF)
static HBITMAP hBM[2];static HDC hBuff[2]; 
static BITMAP bM[2];
void clearBitmap(int i){//ビットマップのクリア
	SelectObject(hBuff[i], GetStockObject(NULL_PEN));
	PatBlt(hBuff[i], 0,0,GWIDTH,GHIGHT,BLACKNESS);//黒塗り
}
void createBitmap(HWND hw){//ビットマップの設定
	HDC hdc=GetDC(hw);
	for(int i=0;i<2;i++){
		hBM[i]=CreateCompatibleBitmap(hdc,GWIDTH,GHIGHT);
		hBuff[i]=CreateCompatibleDC(hdc); SelectObject(hBuff[i], hBM[i]);
	}
}
int pixel(int i, int j){//画像1からピクセルを取り出す
	return GetPixel(hBuff[1], i,j);
}
void setPixel(int i, int j, COLORREF C){//画像0にピクセルを設定する
	SetPixel(hBuff[0], i,j, C);
}
double setValue(int V){ 
	return (double)V/80;
}
void contrast(){
	COLORREF C, R, G, B;
	for(int i=0;i<GWIDTH; i++)
	for(int j=0;j<GHIGHT; j++){
		C=pixel(i,j); R=RED(C); G=GREEN(C); B=BLUE(C);
		double Z=setValue((R+G+B)/3);
		R=(int)(Z*R);G=(int)(Z*G); B=(int)(Z*B);
		if(R>255)R=255;if(G>255)G=255;if(B>255)B=255;
		C=RGB(R,G,B); setPixel(i,j, C);
	}
}
void procLButtonDown(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
    contrast();
	InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
}
void procRButtonDown(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
	clearBitmap(0);//画像0をクリア
    InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
}
void procCreate(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){//初期処理
	createBitmap(hw);MoveWindow(hw,0,0,850,460,TRUE);
	hBM[1]=LoadBitmap(hInstance, TEXT("suzume"));//画像1に表示
	GetObject(hBM[1],sizeof(BITMAP), &bM[1]);
    InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
}
void procPaint(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){//画面表示
	PAINTSTRUCT ps;	
	HDC hdc  = BeginPaint(hw,&ps);
	SelectObject(hBuff[0],hBM[0]);SelectObject(hBuff[1],hBM[1]);
	BitBlt(hdc,10,YST,GWIDTH, GHIGHT, hBuff[0], 0,0,SRCCOPY);
	BitBlt(hdc,XST,YST,GWIDTH, GHIGHT, hBuff[1], 0,0,SRCCOPY);
	EndPaint(hw,&ps);
}
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hw, UINT msg, WPARAM wp,LPARAM lp){
	switch(msg){
 	case WM_DESTROY : PostQuitMessage(0)  ; return 0;
	case WM_CREATE  : procCreate(hw,wp,lp); return 0;
	case WM_LBUTTONDOWN  : procLButtonDown(hw,wp,lp); return 0;
	case WM_RBUTTONDOWN  : procRButtonDown(hw,wp,lp); return 0;
	case WM_PAINT   : procPaint (hw,wp,lp); return 0;
	}
	return DefWindowProc(hw,msg,wp,lp);
}


(各RGB値の強調)
  
  void contrast(){
  	COLORREF C, R, G, B;
  	for(int i=0;i<GWIDTH; i++)
  	for(int j=0;j<GHIGHT; j++){
  		C=pixel(i,j); R=RED(C); G=GREEN(C); B=BLUE(C);
  		R=(int)R*setValue(R);
  		G=(int)G*setValue(G);
  		B=(int)B*setValue(B);
  		if(R>255)R=255;if(G>255)G=255;if(B>255)B=255;
  		C=RGB(R,G,B); setPixel(i,j, C);
  	}
  }


【リスト3-2】 ガンマ補正
void gammaCorrection(){
	COLORREF C, R, G, B;double DP=0.48;
	for(int i=0;i<GWIDTH; i++)
	for(int j=0;j<GHIGHT; j++){
		C=pixel(i,j); R=RED(C); G=GREEN(C); B=BLUE(C);
		R=(int)(255*pow((double)RED(C)/255,DP));
		G=(int)(255*pow((double)GREEN(C)/255,DP));
		B=(int)(255*pow((double)BLUE(C)/255,DP));
		C=RGB(R,G,B); setPixel(i,j, C);
	}
}
void procLButtonDown(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
    gammaCorrection();
    InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
}


【リスト3-3】 混合比率による色調整
double RatioC[]={1.0, 0.5, 0.5}; //0〜1.0で指定すること
void mixtureRatioColor(){
	COLORREF C, R, G, B;
	for(int i=0;i<GWIDTH; i++)
	for(int j=0;j<GHIGHT; j++){
		C=pixel(i,j); 
		R=(int)((double)RED  (C)*RatioC[0]);
		G=(int)((double)GREEN(C)*RatioC[1]);
		B=(int)((double)BLUE (C)*RatioC[2]);
		C=RGB(R,G,B); setPixel(i,j, C);
	}
}
void procLButtonDown(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
    mixtureRatioColor();
    InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
}

【リスト3-4】 色相強調
double RatioC[]={0.75, 0.5, 0.25}; //0〜1.0で指定すること
COLORREF mixColor(int C1, int C2,double Alfa){
	return (COLORREF) ((double)C1*(1-Alfa)+(double)C2*Alfa);
}
void setCoff(int i, COLORREF *CC, double *D){
	if(RatioC[i]>=0.5){	*CC=0xFF; *D=(RatioC[i]-0.5)/0.5;}
	else {*CC=0x0; *D=(0.5-RatioC[i])/0.5;}
}
void emphasisColor(){
	COLORREF C, R, G, B, CC; double D;
	for(int i=0;i<GWIDTH; i++)
	for(int j=0;j<GHIGHT; j++){
		C=pixel(i,j); 
		setCoff(0, &CC,&D); R=mixColor(RED  (C), CC, D);
		setCoff(1, &CC,&D); G=mixColor(GREEN(C), CC, D);
		setCoff(2, &CC,&D); B=mixColor(BLUE (C), CC, D);
		C=RGB(R,G,B); setPixel(i,j, C);
	}
}
void procLButtonDown(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
    emphasisColor ();
    InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
}

【リスト3-5】 ヒストグラムの作成
int RGBcount[256], R_table[256];
void countRGB(){
	COLORREF C, R, G, B;
	for(int i=0;i<256;i++) RGBcount[i]=0;
	for(int i=0;i<GWIDTH; i++)
	for(int j=0;j<GHIGHT; j++){
		C=pixel(i,j); R=RED  (C);	G=GREEN(C); B=BLUE (C);
		RGBcount[(R+G+B)/3]++;
	}
} 


【リスト3-6】 明度の割当て(その1)
int R_table[256];
void setRtab(int N){
	int HTotal=0; int j=0;
	for(int i=0;i<256;i++)R_table[i]=0;
	for(int i=0;i<256;i++){
		HTotal+=RGBcount[i];
		j += HTotal/ N;
		HTotal %= N;
		R_table[i]=j;
	}
}

【リスト3-7】 ヒストグラム平均化によるコントラストの改良
void HistEqualize(){
	int N=(GWIDTH*GHIGHT)/256+1;
	COLORREF C, R, G, B, Z;
	countRGB();setRtab(N);
	for(int i=0;i<GWIDTH; i++)
	for(int j=0;j<GHIGHT; j++){
		C=pixel(i,j);R=RED(C); G=GREEN(C); B=BLUE(C);
       Z=(R+G+B)/3;
		R=R_table[Z]; G=R_table[Z]; B=R_table[Z];
		C=RGB(R,G,B); setPixel(i,j, C);
	}
}
void procLButtonDown(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
		HistEqualize();
	InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
}

【リスト3-8】 明度の割当て(その2)
int R_table[256];
void setRtab2(int N){
	int HTotal=0; int j=0, min=0, max=255;
	for(int i=0;i<256;i++)R_table[i]=0;
	for(int i=0;i<256;i++){//最小明度を求める
		HTotal+=RGBcount[i];	if(HTotal>N) {min=i;break;}
	}
	HTotal=0;
	for(int i=255;i>=0;i--){//最大明度を求める
		HTotal+=RGBcount[i];	if(HTotal>N) {max=i;break;}		
	}
	double DT=255.0/(double)(max-min);
	for(int i=0;i<256;i++){
		if(i<=min) R_table[i]=0;      //最小明度以下は0
		else if(i>=max)R_table[i]=255;//最大明度以上は255
		else 	R_table[i]=(int)(DT*(i-min));//平均化
	}
}

(ヒストグラム表示のための関数例)
  
  void histgram(HWND hw){
  	countRGB();
  	int max=RGBcount[0];
  	for(int i=1;i<256;i++)if(RGBcount[i]>max) max=RGBcount[i];
  	HPEN hpen=CreatePen(PS_SOLID,1,0xFF);
  	SelectObject(hBuff[0],hpen);
  	MoveToEx(hBuff[0],10,350,NULL); 
  	LineTo(hBuff[0],10,5); 
  	LineTo(hBuff[0],265,5); 
  	LineTo(hBuff[0],265,350); 
  	LineTo(hBuff[0],10,350); 
  	DeleteObject(hpen);
  	hpen=CreatePen(PS_SOLID,1,0xFF0000);
  	SelectObject(hBuff[0],hpen);
  	double DT=300/(double)max;
  	for(int i=0;i<256;i++){
  		MoveToEx(hBuff[0],10+i,350,NULL); 
  	    LineTo(hBuff[0],10+i,350-(int)((double)RGBcount[i]*DT)); 
  	}
  	DeleteObject(hpen);
  }
  void procLButtonDown(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
       //入力側のヒストグラムを表示するには以下2行を空白にする
  	HistEqualize();
  	BitBlt(hBuff[1],0,0,GWIDTH, GHIGHT, hBuff[0], 0,0,SRCCOPY);
  	clearBitmap(0);
  	histgram(hw);
  	InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
  }