Blend Modes: How to convert HSV <--> RGB and apply Hue/Saturation filters?

Step 1: RGB to HSV;

Step 2: Blending;

Step 3: HSV to RGB.

Blends:

• The Hue blend mode preserves the luma and chroma of the bottom layer, while adopting the hue of the top layer.
• The Saturation blend mode preserves the luma and hue of the bottom layer, while adopting the chroma of the top layer.
• The Color blend mode preserves the luma of the bottom layer, while adopting the hue and chroma of the top layer.
• The Luminosity blend mode preserves the hue and chroma of the bottom layer, while adopting the luma of the top layer.

#define ROUND(x) ((int) ((x) + 0.5))

void rgb_to_hsv (    int *red,

                     int *green,

                     int *blue)

{

    double  r, g, b;

    double  h, s, v;

    int     min;

    double  delta;

    

    r = *red;

    g = *green;

    b = *blue;

    

    if (r > g)

    {

        v = max(r, b);

        min = min(g, b);

    }

    else

    {

        v = max (g, b);

        min = min (r, b);

    }

    

    delta = v - min;

    

    if (v == 0.0)

        s = 0.0;

    else

        s = delta / v;

    

    if (s == 0.0)

    {

        h = 0.0;

    }

    else

    {

        if (r == v)

            h = 60.0 * (g - b) / delta;

        else if (g == v)

            h = 120 + 60.0 * (b - r) / delta;

        else

            h = 240 + 60.0 * (r - g) / delta;

        

        if (h < 0.0)

            h += 360.0;

        

        if (h > 360.0)

            h -= 360.0;

    }

    

    *red   = ROUND (h);

    *green = ROUND (s * 255.0);

    *blue  = ROUND (v);

    

    if (*red == 360)

        *red = 0;

}

void hsv_to_rgb (    int *hue,

                     int *saturation,

                     int *value)

{

    double h, s, v, h_temp;

    double f, p, q, t;

    int i;

    

    if (*saturation == 0)

    {

        *hue        = *value;

        *saturation = *value;

        *value      = *value;

    }

    else

    {

        h = *hue;

        s = *saturation / 255.0;

        v = *value      / 255.0;

        

        if (h == 360)

            h_temp = 0;

        else

            h_temp = h;

        

        h_temp = h_temp / 60.0;

        i = floor (h_temp);

        f = h_temp - i;

        p = v * (1.0 - s);

        q = v * (1.0 - (s * f));

        t = v * (1.0 - (s * (1.0 - f)));

        

        switch (i)

        {

            case 0:

                *hue        = ROUND (v * 255.0);

                *saturation = ROUND (t * 255.0);

                *value      = ROUND (p * 255.0);

                break;

                

            case 1:

                *hue        = ROUND (q * 255.0);

                *saturation = ROUND (v * 255.0);

                *value      = ROUND (p * 255.0);

                break;

                

            case 2:

                *hue        = ROUND (p * 255.0);

                *saturation = ROUND (v * 255.0);

                *value      = ROUND (t * 255.0);

                break;

                

            case 3:

                *hue        = ROUND (p * 255.0);

                *saturation = ROUND (q * 255.0);

                *value      = ROUND (v * 255.0);

                break;

                

            case 4:

                *hue        = ROUND (t * 255.0);

                *saturation = ROUND (p * 255.0);

                *value      = ROUND (v * 255.0);

                break;

                

            case 5:

                *hue        = ROUND (v * 255.0);

                *saturation = ROUND (p * 255.0);

                *value      = ROUND (q * 255.0);

                break;

        }

    }

}

void hueLayers (int *rs, int  *gs, int *bs, int  *rd, int  *gd, int *bd)
{
    rgb_to_hsv(rs, gs, bs);
    rgb_to_hsv(rd, gd, bd);

    

    hsv_to_rgb(rs, gd, bd);
    *gs = *gd;
    *bs = *bd;
}

void satLayers (int *rs, int  *gs, int *bs, int  *rd, int  *gd, int *bd)
{
    rgb_to_hsv(rs, gs, bs);
    rgb_to_hsv(rd, gd, bd);

    

    hsv_to_rgb(rd, gs, bd);
    *rs = *rd;
    *bs = *bd;
}

//Tests

void saturationTest(){

    int sr = (int)(0x55);
    int sg = (int)(0x66);
    int sb = (int)(0x77);

    int dr = (int)0xAA;
    int dg = (int)0xFF;
    int db = (int)0x99;

    

    int bgr = dr;
    int bgg = dg;
    int bgb = db;

    

    float a = 0.5f;

    satLayers(&sr, &sg, &sb, &dr, &dg, &db);

    printf("   SaturationBlend = #%02X %02X %02X \n", sr, sg, sb);

}

void hueTest(){

    

    int sr = (int)(0x55);
    int sg = (int)(0x66);
    int sb = (int)(0x77);

    

    int dr = (int)0xAA;
    int dg = (int)0xFF;
    int db = (int)0x99;

    

    int bgr = dr;
    int bgg = dg;
    int bgb = db;

    

    float a = 0.25f;

    

    hueLayers(&sr, &sg, &sb, &dr, &dg, &db);
    printf("   HUE Blend = #%02X %02X %02X \n", sr, sg, sb);
}