Merge changes made in Emacs trunk
[gnus] / lisp / color.el
index e2eb1eb..baa6c27 100644 (file)
@@ -1,9 +1,10 @@
-;;; color.el --- Color manipulation laboratory routines -*- coding: utf-8; -*-
+;;; color.el --- Color manipulation library -*- coding: utf-8; -*-
 
-;; Copyright (C) 2010 Free Software Foundation, Inc.
+;; Copyright (C) 2010-2012 Free Software Foundation, Inc.
 
-;; Author: Julien Danjou <julien@danjou.info>
-;; Keywords: html
+;; Authors: Julien Danjou <julien@danjou.info>
+;;          Drew Adams <drew.adams@oracle.com>
+;; Keywords: lisp, faces, color, hex, rgb, hsv, hsl, cie-lab, background
 
 ;; This file is part of GNU Emacs.
 
 
 ;;; Commentary:
 
-;; This package provides color manipulation functions.
+;; This package provides functions for manipulating colors, including
+;; converting between color representations, computing color
+;; complements, and computing CIEDE2000 color distances.
+;;
+;; Supported color representations include RGB (red, green, blue), HSV
+;; (hue, saturation, value), HSL (hue, saturation, luminance), sRGB,
+;; CIE XYZ, and CIE L*a*b* color components.
 
 ;;; Code:
 
-(eval-when-compile
-  (require 'cl))
-
 ;; Emacs < 23.3
 (eval-and-compile
   (unless (boundp 'float-pi)
     (defconst float-pi (* 4 (atan 1)) "The value of Pi (3.1415926...).")))
 
-(defun color-rgb->hsv (red green blue)
-  "Convert RED GREEN BLUE values to HSV representation.
-Hue is in radian. Saturation and values are between 0 and 1."
-   (let* ((r (float red))
+;;;###autoload
+(defun color-name-to-rgb (color &optional frame)
+  "Convert COLOR string to a list of normalized RGB components.
+COLOR should be a color name (e.g. \"white\") or an RGB triplet
+string (e.g. \"#ff12ec\").
+
+Normally the return value is a list of three floating-point
+numbers, (RED GREEN BLUE), each between 0.0 and 1.0 inclusive.
+
+Optional argument FRAME specifies the frame where the color is to be
+displayed.  If FRAME is omitted or nil, use the selected frame.
+If FRAME cannot display COLOR, return nil."
+  ;; `colors-values' maximum value is either 65535 or 65280 depending on the
+  ;; display system.  So we use a white conversion to get the max value.
+  (let ((valmax (float (car (color-values "#ffffff")))))
+    (mapcar (lambda (x) (/ x valmax)) (color-values color frame))))
+
+(defun color-rgb-to-hex  (red green blue)
+  "Return hexadecimal notation for the color RED GREEN BLUE.
+RED, GREEN, and BLUE should be numbers between 0.0 and 1.0, inclusive."
+  (format "#%02x%02x%02x"
+          (* red 255) (* green 255) (* blue 255)))
+
+(defun color-complement (color-name)
+  "Return the color that is the complement of COLOR-NAME.
+COLOR-NAME should be a string naming a color (e.g. \"white\"), or
+a string specifying a color's RGB components (e.g. \"#ff12ec\")."
+  (let ((color (color-name-to-rgb color-name)))
+    (list (- 1.0 (nth 0 color))
+          (- 1.0 (nth 1 color))
+          (- 1.0 (nth 2 color)))))
+
+(defun color-gradient (start stop step-number)
+  "Return a list with STEP-NUMBER colors from START to STOP.
+The color list builds a color gradient starting at color START to
+color STOP.  It does not include the START and STOP color in the
+resulting list."
+  (let* ((r (nth 0 start))
+        (g (nth 1 start))
+        (b (nth 2 start))
+        (r-step (/ (- (nth 0 stop) r) (1+ step-number)))
+        (g-step (/ (- (nth 1 stop) g) (1+ step-number)))
+        (b-step (/ (- (nth 2 stop) b) (1+ step-number)))
+        result)
+    (dotimes (n step-number)
+      (push (list (setq r (+ r r-step))
+                 (setq g (+ g g-step))
+                 (setq b (+ b b-step)))
+           result))
+    (nreverse result)))
+
+(defun color-hue-to-rgb (v1 v2 h)
+  "Compute hue from V1 and V2 H.
+Used internally by `color-hsl-to-rgb'."
+  (cond
+   ((< h (/ 1.0 6))   (+ v1 (* (- v2 v1) h 6.0)))
+   ((< h 0.5)         v2)
+   ((< h (/ 2.0 3))   (+ v1 (* (- v2 v1) (- (/ 2.0 3) h) 6.0)))
+   (t                 v1)))
+
+(defun color-hsl-to-rgb (H S L)
+  "Convert hue, saturation and luminance to their RGB representation.
+H, S, and L should each be numbers between 0.0 and 1.0, inclusive.
+Return a list (RED GREEN BLUE), where each element is between 0.0 and 1.0,
+inclusive."
+  (if (= S 0.0)
+      (list L L L)
+    (let* ((m2 (if (<= L 0.5)
+                  (* L (+ 1.0 S))
+                (- (+ L S) (* L S))))
+          (m1 (- (* 2.0 L) m2)))
+      (list
+       (color-hue-to-rgb m1 m2 (mod (+ H (/ 1.0 3)) 1))
+       (color-hue-to-rgb m1 m2 H)
+       (color-hue-to-rgb m1 m2 (mod (- H (/ 1.0 3)) 1))))))
+
+(defun color-complement-hex (color)
+  "Return the color that is the complement of COLOR, in hexadecimal format."
+  (apply 'color-rgb-to-hex (color-complement color)))
+
+(defun color-rgb-to-hsv (red green blue)
+  "Convert RGB color components to HSV.
+RED, GREEN, and BLUE should each be numbers between 0.0 and 1.0,
+inclusive.  Return a list (HUE SATURATION VALUE), where HUE is
+in radians and both SATURATION and VALUE are between 0.0 and 1.0,
+inclusive."
+  (let* ((r (float red))
         (g (float green))
         (b (float blue))
         (max (max r g b))
         (min (min r g b)))
-     (list
-      (/ (* 2 float-pi
-            (cond ((and (= r g) (= g b)) 0)
-                  ((and (= r max)
-                        (>= g b))
-                   (* 60 (/ (- g b) (- max min))))
-                  ((and (= r max)
-                        (< g b))
-                   (+ 360 (* 60 (/ (- g b) (- max min)))))
-                  ((= max g)
-                   (+ 120 (* 60 (/ (- b r) (- max min)))))
-                  ((= max b)
-                       (+ 240 (* 60 (/ (- r g) (- max min)))))))
-         360)
-      (if (= max 0)
-          0
-        (- 1 (/ min max)))
-      (/ max 255.0))))
-
-(defun color-rgb->hsl (red green blue)
-  "Convert RED GREEN BLUE colors to their HSL representation.
-RED, GREEN and BLUE must be between 0 and 255."
-  (let* ((r (/ red 255.0))
-         (g (/ green 255.0))
-         (b (/ blue 255.0))
+    (if (< (- max min) 1e-8)
+       (list 0.0 0.0 0.0)
+      (list
+       (/ (* 2 float-pi
+            (cond ((and (= r g) (= g b)) 0)
+                  ((and (= r max)
+                        (>= g b))
+                   (* 60 (/ (- g b) (- max min))))
+                  ((and (= r max)
+                        (< g b))
+                   (+ 360 (* 60 (/ (- g b) (- max min)))))
+                  ((= max g)
+                   (+ 120 (* 60 (/ (- b r) (- max min)))))
+                  ((= max b)
+                   (+ 240 (* 60 (/ (- r g) (- max min)))))))
+         360)
+       (if (= max 0) 0 (- 1 (/ min max)))
+       (/ max 255.0)))))
+
+(defun color-rgb-to-hsl (red green blue)
+  "Convert RGB colors to their HSL representation.
+RED, GREEN, and BLUE should each be numbers between 0.0 and 1.0,
+inclusive.  Return a list (HUE SATURATION LUMINANCE), where
+each element is between 0.0 and 1.0, inclusive."
+  (let* ((r red)
+         (g green)
+         (b blue)
          (max (max r g b))
          (min (min r g b))
          (delta (- max min))
          (l (/ (+ max min) 2.0)))
-    (list
-     (if (= max min)
-         0
-       (* 2 float-pi
-          (/ (cond ((= max r)
-                    (+ (/ (- g b) delta) (if (< g b) 6 0)))
-                   ((= max g)
-                 (+ (/ (- b r) delta) 2))
-                   (t
-                    (+ (/ (- r g) delta) 4)))
-             6)))
-     (if (= max min)
-         0
-       (if (> l 0.5)
-           (/ delta (- 2 (+ max min)))
-         (/ delta (+ max min))))
-     l)))
-
-(defun color-rgb->xyz (red green blue)
-  "Converts RED GREEN BLUE colors to CIE XYZ representation.
-RED, BLUE and GREEN must be between 0 and 1."
+    (if (= delta 0)
+       (list 0.0 0.0 l)
+      (let* ((s (if (<= l 0.5) (/ delta (+ max min))
+                 (/ delta (- 2.0 max min))))
+            (rc (/ (- max r) delta))
+            (gc (/ (- max g) delta))
+            (bc (/ (- max b) delta))
+            (h  (mod
+                 (/
+                  (cond
+                   ((= r max)      (- bc gc))
+                   ((= g max)      (+ 2.0 rc (- bc)))
+                   (t              (+ 4.0 gc (- rc))))
+                  6.0) 1.0)))
+       (list h s l)))))
+
+(defun color-srgb-to-xyz (red green blue)
+  "Convert RED GREEN BLUE colors from the sRGB color space to CIE XYZ.
+RED, GREEN and BLUE should be between 0.0 and 1.0, inclusive."
   (let ((r (if (<= red 0.04045)
                (/ red 12.95)
              (expt (/ (+ red 0.055) 1.055) 2.4)))
@@ -105,8 +192,8 @@ RED, BLUE and GREEN must be between 0 and 1."
           (+ (* 0.21266729 r) (* 0.7151522 g) (* 0.0721750 b))
           (+ (* 0.0193339 r) (* 0.1191920 g) (* 0.9503041 b)))))
 
-(defun color-xyz->rgb (X Y Z)
-  "Converts CIE X Y Z colors to RGB."
+(defun color-xyz-to-srgb (X Y Z)
+  "Convert CIE X Y Z colors to sRGB color space."
   (let ((r (+ (* 3.2404542 X) (* -1.5371385 Y) (* -0.4985314 Z)))
         (g (+ (* -0.9692660 X) (* 1.8760108 Y) (* 0.0415560 Z)))
         (b (+ (* 0.0556434 X) (* -0.2040259 Y) (* 1.0572252 Z))))
@@ -126,10 +213,10 @@ RED, BLUE and GREEN must be between 0 and 1."
 (defconst color-cie-ε (/ 216 24389.0))
 (defconst color-cie-κ (/ 24389 27.0))
 
-(defun color-xyz->lab (X Y Z &optional white-point)
-  "Converts CIE XYZ to CIE L*a*b*.
-WHITE-POINT can be specified as (X Y Z) white point to use. If
-none is set, `color-d65-xyz' is used."
+(defun color-xyz-to-lab (X Y Z &optional white-point)
+  "Convert CIE XYZ to CIE L*a*b*.
+WHITE-POINT specifies the (X Y Z) white point for the
+conversion.  If omitted or nil, use `color-d65-xyz'."
   (destructuring-bind (Xr Yr Zr) (or white-point color-d65-xyz)
       (let* ((xr (/ X Xr))
              (yr (/ Y Yr))
@@ -148,10 +235,10 @@ none is set, `color-d65-xyz' is used."
          (* 500 (- fx fy))                  ; a
          (* 200 (- fy fz))))))              ; b
 
-(defun color-lab->xyz (L a b &optional white-point)
-  "Converts CIE L*a*b* to CIE XYZ.
-WHITE-POINT can be specified as (X Y Z) white point to use. If
-none is set, `color-d65-xyz' is used."
+(defun color-lab-to-xyz (L a b &optional white-point)
+  "Convert CIE L*a*b* to CIE XYZ.
+WHITE-POINT specifies the (X Y Z) white point for the
+conversion.  If omitted or nil, use `color-d65-xyz'."
   (destructuring-bind (Xr Yr Zr) (or white-point color-d65-xyz)
       (let* ((fy (/ (+ L 16) 116.0))
              (fz (- fy (/ b 200.0)))
@@ -169,21 +256,18 @@ none is set, `color-d65-xyz' is used."
               (* yr Yr)                 ; Y
               (* zr Zr)))))             ; Z
 
-(defun color-rgb->lab (red green blue)
-  "Converts RGB to CIE L*a*b*."
-  (apply 'color-xyz->lab (color-rgb->xyz red green blue)))
-
-(defun color-rgb->normalize (color)
-  "Normalize a RGB color to values between [0,1]."
-  (mapcar (lambda (x) (/ x 65535.0)) (x-color-values color)))
+(defun color-srgb-to-lab (red green blue)
+  "Convert RGB to CIE L*a*b*."
+  (apply 'color-xyz-to-lab (color-srgb-to-xyz red green blue)))
 
-(defun color-lab->rgb (L a b)
-  "Converts CIE L*a*b* to RGB."
-  (apply 'color-xyz->rgb (color-lab->xyz L a b)))
+(defun color-lab-to-srgb (L a b)
+  "Convert CIE L*a*b* to RGB."
+  (apply 'color-xyz-to-srgb (color-lab-to-xyz L a b)))
 
 (defun color-cie-de2000 (color1 color2 &optional kL kC kH)
-  "Computes the CIEDE2000 color distance between COLOR1 and COLOR2.
-Colors must be in CIE L*a*b* format."
+  "Return the CIEDE2000 color distance between COLOR1 and COLOR2.
+Both COLOR1 and COLOR2 should be in CIE L*a*b* format, as
+returned by `color-srgb-to-lab' or `color-xyz-to-lab'."
   (destructuring-bind (L₁ a₁ b₁) color1
     (destructuring-bind (L₂ a₂ b₂) color2
       (let* ((kL (or kL 1))
@@ -246,6 +330,70 @@ Colors must be in CIE L*a*b* format."
                  (expt (/ ΔH′ (* Sh kH)) 2.0)
                  (* Rt (/ ΔC′ (* Sc kC)) (/ ΔH′ (* Sh kH)))))))))
 
+(defun color-clamp (value)
+  "Make sure VALUE is a number between 0.0 and 1.0 inclusive."
+  (min 1.0 (max 0.0 value)))
+
+(defun color-saturate-hsl (H S L percent)
+  "Make a color more saturated by a specified amount.
+Given a color defined in terms of hue, saturation, and luminance
+\(arguments H, S, and L), return a color that is PERCENT more
+saturated.  Returns a list (HUE SATURATION LUMINANCE)."
+  (list H (color-clamp (+ S (/ percent 100.0))) L))
+
+(defun color-saturate-name (name percent)
+  "Make a color with a specified NAME more saturated by PERCENT.
+See `color-saturate-hsl'."
+  (apply 'color-rgb-to-hex
+        (apply 'color-hsl-to-rgb
+               (apply 'color-saturate-hsl
+                      (append
+                       (apply 'color-rgb-to-hsl
+                              (color-name-to-rgb name))
+                       (list percent))))))
+
+(defun color-desaturate-hsl (H S L percent)
+  "Make a color less saturated by a specified amount.
+Given a color defined in terms of hue, saturation, and luminance
+\(arguments H, S, and L), return a color that is PERCENT less
+saturated.  Returns a list (HUE SATURATION LUMINANCE)."
+  (color-saturate-hsl H S L (- percent)))
+
+(defun color-desaturate-name (name percent)
+  "Make a color with a specified NAME less saturated by PERCENT.
+See `color-desaturate-hsl'."
+  (color-saturate-name name (- percent)))
+
+(defun color-lighten-hsl (H S L percent)
+  "Make a color lighter by a specified amount.
+Given a color defined in terms of hue, saturation, and luminance
+\(arguments H, S, and L), return a color that is PERCENT lighter.
+Returns a list (HUE SATURATION LUMINANCE)."
+  (list H S (color-clamp (+ L (/ percent 100.0)))))
+
+(defun color-lighten-name (name percent)
+  "Make a color with a specified NAME lighter by PERCENT.
+See `color-lighten-hsl'."
+  (apply 'color-rgb-to-hex
+        (apply 'color-hsl-to-rgb
+               (apply 'color-lighten-hsl
+                      (append
+                       (apply 'color-rgb-to-hsl
+                              (color-name-to-rgb name))
+                       (list percent))))))
+
+(defun color-darken-hsl (H S L percent)
+    "Make a color darker by a specified amount.
+Given a color defined in terms of hue, saturation, and luminance
+\(arguments H, S, and L), return a color that is PERCENT darker.
+Returns a list (HUE SATURATION LUMINANCE)."
+  (color-lighten-hsl H S L (- percent)))
+
+(defun color-darken-name (name percent)
+  "Make a color with a specified NAME darker by PERCENT.
+See `color-darken-hsl'."
+  (color-lighten-name name (- percent)))
+
 (provide 'color)
 
 ;;; color.el ends here