]> kolegite.com Git - vmks.git/commitdiff
Upload Gamma correction code and color space and LED pictures
authorIvan Stefanov <istefanov@elsys-bg.org>
Tue, 18 Jan 2022 01:05:42 +0000 (03:05 +0200)
committerIvan Stefanov <istefanov@elsys-bg.org>
Tue, 18 Jan 2022 01:05:42 +0000 (03:05 +0200)
23 files changed:
Examples/Gamma_LUT_generator/Gamma_LUT_generator.ino [new file with mode: 0644]
Examples/PWM_Gamma_Correction/PWM_Gamma_Correction.ino [new file with mode: 0644]
Examples/RGB_Gamma_Correction/RGB_Gamma_Correction.ino [new file with mode: 0644]
Examples/RGB_Gamma_Correction_Multicolor/RGB_Gamma_Correction_Multicolor.ino [new file with mode: 0644]
Other Useful Files/Fade_Gamma_Graph.m [new file with mode: 0644]
Other Useful Files/Gamma_Graph.m [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/7-segm_1-digit_standard_pinout_schematic.jpg [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Color Models/02-rgb-cmyk-1920.jpg [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Color Models/1200px-Hsl-hsv_models.svg.png [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Color Models/MIIVG.png [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Color Models/RGB_Cube_Show_lowgamma_cutout_b.png [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Color Models/hsv_cone.jpg [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Color Models/rgb-color-model-rgb-color-space-png-favpng-T9xNuwh3WYxhmywckEdbww2Z2.jpg [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Color Models/rgb-vs-cmyk.jpg [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Color Models/rgb_121.png [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/LED/Fig-S5-Energy-band-diagram-during-operation-of-a-pn-junction-diode-in-the-dark-showing.png [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/LED/IV_Curve_of_different_color_LEDs.png [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/LED/LED_Color_Voltage_Material_Table.jpg [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/LED/LED_Voltages.png [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/LED/RGBAW_Color_Mixing_Chart.png [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/LED/Simple_LED_Color_Voltage_Table.jpg [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Perceived_Brightness_vs_Hue_change_graph.png [new file with mode: 0644]
Useful Pictures/Perceived_Brightness_vs_Light_Intensity_graph.png [new file with mode: 0644]

diff --git a/Examples/Gamma_LUT_generator/Gamma_LUT_generator.ino b/Examples/Gamma_LUT_generator/Gamma_LUT_generator.ino
new file mode 100644 (file)
index 0000000..061f7cf
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,24 @@
+// Generate an LED gamma-correction table for Arduino sketches.
+// Copy-and-paste the program's output into an Arduino sketch.
+
+float gamma     = 2.2; // Correction factor
+uint8_t max_in  = 255; // Top end of INPUT range
+uint8_t max_out = 255; // Top end of OUTPUT range
+
+uint8_t temp = 0;
+
+void setup() {
+  Serial.begin(9600);
+  Serial.print("const uint8_t PROGMEM gamma[] = {");
+  for (int i = 0; i <= max_in; i++) {
+    if (i > 0) Serial.print(',');
+    if ((i & 15) == 0) Serial.print("\n  ");
+    temp = (uint8_t)(pow((float)i / (float)max_in, gamma) * max_out + 0.5);
+    Serial.print(temp);
+  }
+  Serial.println("\n };");
+}
+
+void loop() {
+
+}
diff --git a/Examples/PWM_Gamma_Correction/PWM_Gamma_Correction.ino b/Examples/PWM_Gamma_Correction/PWM_Gamma_Correction.ino
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bbac89c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,21 @@
+#define LED 9
+uint32_t br = 0;
+void setup() {
+  pinMode(LED, OUTPUT);
+}
+void loop() {
+  for (uint32_t x = 0; x < 100; x++) {
+    //br = (x*250)/100;   // Gamma - NO
+    //br = (x*x)/40;      // Gamma - 2
+    br = (x*x*x)/4000;    // Gamma - 3
+    analogWrite(LED,br);
+    delay(20);
+  }
+  for (uint32_t x = 100; x > 0; x--) {
+    //br = (x*250)/100;   // Gamma - NO
+    //br = (x*x)/40;      // Gamma - 2
+    br = (x*x*x)/4000;    // Gamma - 3
+    analogWrite(LED,br);
+    delay(20);
+  }
+}
diff --git a/Examples/RGB_Gamma_Correction/RGB_Gamma_Correction.ino b/Examples/RGB_Gamma_Correction/RGB_Gamma_Correction.ino
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ce8837f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,34 @@
+#include <Adafruit_NeoPixel.h>
+#define LED_PIN 6
+#define LED_ROW 8
+#define LED_COL 8
+#define LED_COUNT (LED_ROW * LED_COL)
+
+Adafruit_NeoPixel matrix(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
+
+uint32_t brightness = 0;
+
+void setup() {
+  matrix.begin();
+  matrix.show();
+  matrix.setBrightness(255);
+}
+
+void loop() {
+  for (uint32_t x = 0; x < 100; x++) {
+    //brightness = (x*250)/100;   // Gamma - NO
+    //brightness = (x*x)/40;      // Gamma - 2
+    brightness = (x*x*x)/4000;    // Gamma - 3
+    matrix.setPixelColor(0, (uint8_t)brightness, 0, 0);
+    matrix.show();
+    delay(20); 
+  }
+  for (uint32_t x = 100; x > 0; x--) {
+    //brightness = (x*250)/100;   // Gamma - NO
+    //brightness = (x*x)/40;      // Gamma - 2
+    brightness = (x*x*x)/4000;    // Gamma - 3
+    matrix.setPixelColor(0, (uint8_t)brightness, 0, 0);
+    matrix.show();
+    delay(20); 
+  }
+}
diff --git a/Examples/RGB_Gamma_Correction_Multicolor/RGB_Gamma_Correction_Multicolor.ino b/Examples/RGB_Gamma_Correction_Multicolor/RGB_Gamma_Correction_Multicolor.ino
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d278296
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,124 @@
+#include <Adafruit_NeoPixel.h>
+#define LED_PIN 6
+#define LED_ROW 8
+#define LED_COL 8
+#define LED_COUNT (LED_ROW * LED_COL)
+
+Adafruit_NeoPixel matrix(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
+
+uint32_t brightness = 0;
+
+// This way the LUT can be at the bottom of the code
+extern const uint8_t gamma[];
+
+// L - emitted light by the LED
+// B - perceived brightness by the EYE
+
+// Single color
+// B=L^(1/gamma)
+// L=B^(gamma)
+
+// RGB MultiColor
+// B=(Red^gamma+Green^gamma+Blue^gamma)^(1/gamma)
+
+void setup() {
+  matrix.begin();
+  matrix.show();
+  matrix.setBrightness(255);
+}
+
+void loop() {
+  for (uint8_t x = 0; x < 100; x++) {
+    setRGB(0, 100, x, 0);
+    matrix.show();
+    delay(20);
+  }
+  for (uint8_t x = 100; x > 0; x--) {
+    setRGB(0, x, 100, 0);
+    matrix.show();
+    delay(20);
+  }
+  for (uint8_t x = 0; x < 100; x++) {
+    setRGB(0, x, 100, 0);
+    matrix.show();
+    delay(20);
+  }
+  for (uint8_t x = 100; x > 0; x--) {
+    setRGB(0, 100, x, 0);
+    matrix.show();
+    delay(20);
+  }
+}
+
+void setRGB(uint8_t pixelNumber, uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue) {
+  matrix.setPixelColor(pixelNumber,
+                       pgm_read_byte(&gamma[red]),
+                       pgm_read_byte(&gamma[green]),
+                       pgm_read_byte(&gamma[blue]));
+}
+
+// Gamma 2.2
+
+const uint8_t PROGMEM gamma[] = {
+  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,
+  1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
+  3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6,
+  6, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 10, 10, 11, 11, 11, 12,
+  12, 13, 13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16, 17, 17, 18, 18, 19, 19,
+  20, 20, 21, 22, 22, 23, 23, 24, 25, 25, 26, 26, 27, 28, 28, 29,
+  30, 30, 31, 32, 33, 33, 34, 35, 35, 36, 37, 38, 39, 39, 40, 41,
+  42, 43, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55,
+  56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71,
+  73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 81, 82, 83, 84, 85, 87, 88, 89, 90,
+  91, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 102, 103, 105, 106, 107, 109, 110, 111,
+  113, 114, 116, 117, 119, 120, 121, 123, 124, 126, 127, 129, 130, 132, 133, 135,
+  137, 138, 140, 141, 143, 145, 146, 148, 149, 151, 153, 154, 156, 158, 159, 161,
+  163, 165, 166, 168, 170, 172, 173, 175, 177, 179, 181, 182, 184, 186, 188, 190,
+  192, 194, 196, 197, 199, 201, 203, 205, 207, 209, 211, 213, 215, 217, 219, 221,
+  223, 225, 227, 229, 231, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248, 251, 253, 255
+};
+
+
+// Gamma 1.8
+/*
+  const uint8_t PROGMEM gamma[] = {
+  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2,
+  2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 6,
+  6, 6, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 10, 10, 10, 11, 11, 12, 12,
+  13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16, 17, 17, 18, 18, 19, 19, 20, 21,
+  21, 22, 22, 23, 24, 24, 25, 26, 26, 27, 28, 28, 29, 30, 30, 31,
+  32, 32, 33, 34, 35, 35, 36, 37, 38, 38, 39, 40, 41, 41, 42, 43,
+  44, 45, 46, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 53, 54, 55, 56, 57,
+  58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73,
+  74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 86, 87, 88, 89, 90,
+  91, 92, 93, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 102, 103, 104, 105, 107, 108, 109,
+  110, 111, 113, 114, 115, 116, 118, 119, 120, 122, 123, 124, 126, 127, 128, 129,
+  131, 132, 134, 135, 136, 138, 139, 140, 142, 143, 145, 146, 147, 149, 150, 152,
+  153, 154, 156, 157, 159, 160, 162, 163, 165, 166, 168, 169, 171, 172, 174, 175,
+  177, 178, 180, 181, 183, 184, 186, 188, 189, 191, 192, 194, 195, 197, 199, 200,
+  202, 204, 205, 207, 208, 210, 212, 213, 215, 217, 218, 220, 222, 224, 225, 227,
+  229, 230, 232, 234, 236, 237, 239, 241, 243, 244, 246, 248, 250, 251, 253, 255
+  };
+*/
+
+// Gamma 2.8
+/*
+  const uint8_t PROGMEM gamma[] = {
+  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
+  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,
+  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
+  2,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  4,  4,  4,  4,  4,  5,  5,  5,
+  5,  6,  6,  6,  6,  7,  7,  7,  7,  8,  8,  8,  9,  9,  9, 10,
+  10, 10, 11, 11, 11, 12, 12, 13, 13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16,
+  17, 17, 18, 18, 19, 19, 20, 20, 21, 21, 22, 22, 23, 24, 24, 25,
+  25, 26, 27, 27, 28, 29, 29, 30, 31, 32, 32, 33, 34, 35, 35, 36,
+  37, 38, 39, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 50,
+  51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 66, 67, 68,
+  69, 70, 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79, 81, 82, 83, 85, 86, 87, 89,
+  90, 92, 93, 95, 96, 98, 99, 101, 102, 104, 105, 107, 109, 110, 112, 114,
+  115, 117, 119, 120, 122, 124, 126, 127, 129, 131, 133, 135, 137, 138, 140, 142,
+  144, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 158, 160, 162, 164, 167, 169, 171, 173, 175,
+  177, 180, 182, 184, 186, 189, 191, 193, 196, 198, 200, 203, 205, 208, 210, 213,
+  215, 218, 220, 223, 225, 228, 231, 233, 236, 239, 241, 244, 247, 249, 252, 255
+  };
+*/
diff --git a/Other Useful Files/Fade_Gamma_Graph.m b/Other Useful Files/Fade_Gamma_Graph.m
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c06df2f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,42 @@
+clc;
+clear all;
+close all;
+
+% Mono
+% L=B^(gamma)
+% B=L^(1/gamma)
+
+% Color
+% L=Red^gamma+Green^gamma+Blue^gamma
+% B=(Red^gamma+Green^gamma+Blue^gamma)^(1/gamma)
+
+%% Plot Perceived Brightness and Hue
+% of Red-Yellow-Green LED Fade
+% with gamma correction on each R,G,B channel
+% Gamma correction can be made also as RGB LUT instead of individual
+% channel
+
+L = 0:1:100;
+L_inv = 100-(0:1:100);
+Gamma = 2.2;
+
+Red = L_inv.^(1./Gamma);
+Green = L.^(1./Gamma);
+Blue = zeros(1,101);
+
+RGB_L = (Red.^Gamma)+(Green.^Gamma)+(Blue.^Gamma);
+B = RGB_L.^(1./Gamma);
+hue = atand((sqrt(3).*(Green-Blue))./(2.*Red-Green-Blue));
+hue = mod(hue,180);
+
+Bmax = max(B);
+B = B.*(100./Bmax);
+
+figure % new figure
+[hAx,hLine1,hLine2] = plotyy(L,B,L,hue);
+ylim([0 200]);
+
+ylabel(hAx(1),'Perceived Brightness [%]');
+ylabel(hAx(2),'Hue [°]');
+xlabel({'Light Intensity [%]'});
+title({'Perceived Brightness vs Light Intensity'});
\ No newline at end of file
diff --git a/Other Useful Files/Gamma_Graph.m b/Other Useful Files/Gamma_Graph.m
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e50e573
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,14 @@
+clc;
+clear all;
+close all;
+
+L = 0:1:100;
+Gamma = 2.2;
+B = L.^(1./Gamma);
+Bmax = 100.^(1./Gamma);
+B = B.*(100./Bmax);
+
+plot(L,B);
+ylabel({'Perceived Brightness [%]'});
+xlabel({'Light Intensity [%]'});
+title({'Perceived Brightness vs Light Intensity'});
\ No newline at end of file
diff --git a/Useful Pictures/7-segm_1-digit_standard_pinout_schematic.jpg b/Useful Pictures/7-segm_1-digit_standard_pinout_schematic.jpg
new file mode 100644 (file)
index 0000000..40d27b1
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/7-segm_1-digit_standard_pinout_schematic.jpg differ
diff --git a/Useful Pictures/Color Models/02-rgb-cmyk-1920.jpg b/Useful Pictures/Color Models/02-rgb-cmyk-1920.jpg
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a858f7e
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Color Models/02-rgb-cmyk-1920.jpg differ
diff --git a/Useful Pictures/Color Models/1200px-Hsl-hsv_models.svg.png b/Useful Pictures/Color Models/1200px-Hsl-hsv_models.svg.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..04e74e8
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Color Models/1200px-Hsl-hsv_models.svg.png differ
diff --git a/Useful Pictures/Color Models/MIIVG.png b/Useful Pictures/Color Models/MIIVG.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f486362
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Color Models/MIIVG.png differ
diff --git a/Useful Pictures/Color Models/RGB_Cube_Show_lowgamma_cutout_b.png b/Useful Pictures/Color Models/RGB_Cube_Show_lowgamma_cutout_b.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cd998fd
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Color Models/RGB_Cube_Show_lowgamma_cutout_b.png differ
diff --git a/Useful Pictures/Color Models/hsv_cone.jpg b/Useful Pictures/Color Models/hsv_cone.jpg
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2c7a483
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Color Models/hsv_cone.jpg differ
diff --git a/Useful Pictures/Color Models/rgb-color-model-rgb-color-space-png-favpng-T9xNuwh3WYxhmywckEdbww2Z2.jpg b/Useful Pictures/Color Models/rgb-color-model-rgb-color-space-png-favpng-T9xNuwh3WYxhmywckEdbww2Z2.jpg
new file mode 100644 (file)
index 0000000..62b29a7
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Color Models/rgb-color-model-rgb-color-space-png-favpng-T9xNuwh3WYxhmywckEdbww2Z2.jpg differ
diff --git a/Useful Pictures/Color Models/rgb-vs-cmyk.jpg b/Useful Pictures/Color Models/rgb-vs-cmyk.jpg
new file mode 100644 (file)
index 0000000..69f9956
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Color Models/rgb-vs-cmyk.jpg differ
diff --git a/Useful Pictures/Color Models/rgb_121.png b/Useful Pictures/Color Models/rgb_121.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..de99b67
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Color Models/rgb_121.png differ
diff --git a/Useful Pictures/LED/Fig-S5-Energy-band-diagram-during-operation-of-a-pn-junction-diode-in-the-dark-showing.png b/Useful Pictures/LED/Fig-S5-Energy-band-diagram-during-operation-of-a-pn-junction-diode-in-the-dark-showing.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3cd1ae9
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/LED/Fig-S5-Energy-band-diagram-during-operation-of-a-pn-junction-diode-in-the-dark-showing.png differ
diff --git a/Useful Pictures/LED/IV_Curve_of_different_color_LEDs.png b/Useful Pictures/LED/IV_Curve_of_different_color_LEDs.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..23e3c76
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/LED/IV_Curve_of_different_color_LEDs.png differ
diff --git a/Useful Pictures/LED/LED_Color_Voltage_Material_Table.jpg b/Useful Pictures/LED/LED_Color_Voltage_Material_Table.jpg
new file mode 100644 (file)
index 0000000..710c9db
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/LED/LED_Color_Voltage_Material_Table.jpg differ
diff --git a/Useful Pictures/LED/LED_Voltages.png b/Useful Pictures/LED/LED_Voltages.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..47b612a
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/LED/LED_Voltages.png differ
diff --git a/Useful Pictures/LED/RGBAW_Color_Mixing_Chart.png b/Useful Pictures/LED/RGBAW_Color_Mixing_Chart.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ca685df
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/LED/RGBAW_Color_Mixing_Chart.png differ
diff --git a/Useful Pictures/LED/Simple_LED_Color_Voltage_Table.jpg b/Useful Pictures/LED/Simple_LED_Color_Voltage_Table.jpg
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2ca900d
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/LED/Simple_LED_Color_Voltage_Table.jpg differ
diff --git a/Useful Pictures/Perceived_Brightness_vs_Hue_change_graph.png b/Useful Pictures/Perceived_Brightness_vs_Hue_change_graph.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c13b009
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Perceived_Brightness_vs_Hue_change_graph.png differ
diff --git a/Useful Pictures/Perceived_Brightness_vs_Light_Intensity_graph.png b/Useful Pictures/Perceived_Brightness_vs_Light_Intensity_graph.png
new file mode 100644 (file)
index 0000000..60c5998
Binary files /dev/null and b/Useful Pictures/Perceived_Brightness_vs_Light_Intensity_graph.png differ