WPF、画像ファイルを開く方法まとめ

Imageコントロールに表示するBitmapSourceを画像ファイルから作成するときに

dpiを指定するか、元の画像ファイルのdpiに合わせるか選択したい
PixelFormatを画像ファイルに正確に合わせるか環境に最適なものに変更するか選択したい
PixelFormatを指定したものに変更したい

個人的にこの3つの希望があって

1と2を合わせたのがこれで

/// <summary>

/// ファイルパスとPixelFormatを正確にするか最適にするかを指定してBitmapSourceを取得、

/// dpiの変更は任意

/// </summary>

/// <param name="filePath">画像ファイルのフルパス</param>

/// <param name="accuratePixelFormat">Trueなら画像ファイルと同じ正確なPixelFormat、

/// Falseは今の環境で最適なものに変更される</param>

/// <param name="dpiX">無指定なら画像ファイルで指定されているdpiになる</param>

/// <param name="dpiY">無指定なら画像ファイルで指定されているdpiになる</param>

/// <returns></returns>

private BitmapSource GetBitmapSource10(

string filePath, bool accuratePixelFormat, double dpiX = 0, double dpiY = 0)

{

BitmapSource source;

using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))

{

BitmapFrame bitmapFrame;

//PixelFormatを元の画像と同じにするかパソコンの環境に合わせるか

if (accuratePixelFormat)

{//画像と同じ

bitmapFrame = BitmapFrame.Create(

fs,

BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat,

BitmapCacheOption.Default);

}

else

{//環境に最適なものに変更

bitmapFrame = BitmapFrame.Create(

fs,

BitmapCreateOptions.None,

BitmapCacheOption.Default);

}

int w = bitmapFrame.PixelWidth;

int h = bitmapFrame.PixelHeight;

int stride = (w * bitmapFrame.Format.BitsPerPixel + 7) / 8;

byte[] pixels = new byte[h * stride];

bitmapFrame.CopyPixels(pixels, stride, 0);

//dpi指定がなければ元の画像と同じdpiにする

if (dpiX == 0) { dpiX = bitmapFrame.DpiX; }

if (dpiY == 0) { dpiY = bitmapFrame.DpiY; }

//dpiを指定してBitmapSource作成

source = BitmapSource.Create(

w, h, dpiX, dpiY,

bitmapFrame.Format,

bitmapFrame.Palette, pixels, stride);

};

return source;

}

これを使って画像ファイルを開いてみる

いつものテスト用画像

画像サイズ		256ｘ192
ビットの深さ	24bit(24bpp)
dot per inch	72dpi
画像形式		jpeg

GetBitmapSource10(filePath, false);

2番めの引数accuratePixelFormatはFalseを指定、dpiは無指定で開くと

左上にある文字列は確認用

画像ファイルから取得した72dpiで表示されている

WindowsのDPIは初期設定の96なので72dpiだと多少拡大されるのでぼやける

PixelFormatは元のBgr24から最適なものに変更されてBgr32になっている

今のWPF的にはBgr24はBgr32にするのが最適？らしい、よくわからん

最適化なんか要らない！Bgr24はBgr24で読み込んでほしいときは

GetBitmapSource10(filePath, true);

accuratePixelFormatをTrueで開くと

最適化されず元のPixelFormatと同じBgr24で取得できる

dpiの指定

GetBitmapSource10(filePath, true, 96, 96);

96指定で開くと

くっきり表示

96dpiで表示されているのが左上でも確認できる

PixelFormatの指定(変更)して取得

1と3を合わせたのがこれ

/// <summary>

/// ファイルパスとPixelFormatを指定してBitmapSourceを取得、dpiの変更は任意

/// </summary>

/// <param name="filePath">画像ファイルのフルパス</param>

/// <param name="pixelFormat">PixelFormatsの中からどれかを指定</param>

/// <param name="dpiX">無指定なら画像ファイルで指定されているdpiになる</param>

/// <param name="dpiY">無指定なら画像ファイルで指定されているdpiになる</param>

/// <returns></returns>

private BitmapSource GetBitmapSourceWithChangePixelFormat2(

string filePath, PixelFormat pixelFormat, double dpiX = 0, double dpiY = 0)

{

BitmapSource source;

using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))

{

var bf = BitmapFrame.Create(fs);

var convertedBitmap = new FormatConvertedBitmap(bf, pixelFormat, null, 0);

int w = convertedBitmap.PixelWidth;

int h = convertedBitmap.PixelHeight;

int stride = (w * pixelFormat.BitsPerPixel + 7) / 8;

byte[] pixels = new byte[h * stride];

convertedBitmap.CopyPixels(pixels, stride, 0);

//dpi指定がなければ元の画像と同じdpiにする

if (dpiX == 0) { dpiX = bf.DpiX; }

if (dpiY == 0) { dpiY = bf.DpiY; }

//dpiを指定してBitmapSource作成

source = BitmapSource.Create(

w, h, dpiX, dpiY,

convertedBitmap.Format,

convertedBitmap.Palette, pixels, stride);

};

return source;

}

これを使って

GetBitmapSourceWithChangePixelFormat2(filePath, PixelFormats.Indexed2, 96, 96);

PixelFormatをIndexed2を指定、dpiは96を指定している

PixelFormatがIndexed2に変更されて表示される

Indexed2は4色の2bit画像

今度はこの画像でテスト

f:id:gogowaten:20191211212227j:plain

画像サイズ 1024ｘ768

ビットの深さ 24bit(24bpp)

dot per inch 72dpi

画像形式 jpeg

さっきの画像と違うのは画像サイズだけ

これを

GetBitmapSourceWithChangePixelFormat2(

filePath, PixelFormats.Indexed2, 300, 300);

PixelFormatはIndexed2，dpiを300に指定

Indexed2で4色に減色と

dpiが大きくなったので小さく表示される

モアレが出ているかなあ、96の倍数なら？

300/96＝3.125

96*3=288

300/72=4.166666666666

72*4=288

たまたま288は96と72の公倍数だったので

あんまり変わんないかなｗ

でもファイルサイズはさっきの半分以下になった

72*3=216dpi指定

いまいち

96*2=192指定

//その他コード
/// <summary>
/// 画像のファイルパスから画像のdpiXを取得
/// </summary>
/// <param name="filePath"></param>
/// <returns></returns>
private double GetDpiX(string filePath)
{
    using (var fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
        return BitmapFrame.Create(fs).DpiX;
    }
}
/// <summary>
/// 画像のファイルパスから画像のPixelFormatを取得
/// </summary>
/// <param name="filePath"></param>
/// <returns></returns>
private PixelFormat GetPixelFormat(string filePath)
{
    using (var fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
        return BitmapFrame.Create(fs, BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat, BitmapCacheOption.Default).Format;
    }
}


//画像ファイルを開く
//かんたんなのはこれ、ただし
//元のファイルはロックされるので移動や名前変更できない
//PixelFormatはPC環境？に最適なものに変更される
//dpiは画像ファイルに準拠するので、表示する環境のdpiと違う場合は画像がぼやける(Windowsの標準のDPIは96)
//以上はすべて一長一短
private BitmapImage GetBitmapImage(string filePath)
{
    return new BitmapImage(new Uri(filePath));
}

//dpiを指定しない(画像で指定されているそのまま)
//PixelFormatは元の画像から正確に取得
private BitmapSource GetBitmapSource1(string filePath)
{
    BitmapFrame source = null;
    using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
        source = BitmapFrame.Create(fs, BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat, BitmapCacheOption.OnLoad);
    };
    return source;
}
//dpiを指定
//PixelFormatは元の画像から正確に取得
private BitmapSource GetBitmapSource2(string filePath, double dpiX, double dpiY)
{
    BitmapSource source;
    using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
        //以下の３つのBitmapCacheOptionどれでも取得できる、どう違うのかがわからん
        var wb = new WriteableBitmap(BitmapFrame.Create(fs, BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat, BitmapCacheOption.Default));
        //var wb = new WriteableBitmap(BitmapFrame.Create(fs, BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat, BitmapCacheOption.None));
        //var wb = new WriteableBitmap(BitmapFrame.Create(fs, BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat, BitmapCacheOption.OnLoad));
        int w = wb.PixelWidth;
        int h = wb.PixelHeight;
        int stride = wb.BackBufferStride;//WriteableBitmapを使うのはこれがラクに取得できるから
        byte[] pixels = new byte[w * stride];
        wb.CopyPixels(pixels, stride, 0);
        //dpiを指定している
        source = BitmapSource.Create(w, h, dpiX, dpiY, wb.Format, wb.Palette, pixels, stride);
    };
    return source;
}
//dpiを指定
//PixelFormatは最適に変更
private BitmapSource GetBitmapSource3(string filePath, double dpiX, double dpiY)
{
    BitmapSource source;
    using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
        var wb = new WriteableBitmap(BitmapFrame.Create(fs, BitmapCreateOptions.None, BitmapCacheOption.Default));
        int w = wb.PixelWidth;
        int h = wb.PixelHeight;
        int stride = wb.BackBufferStride;//WriteableBitmapを使うのはこれがラクに取得できるから
        byte[] pixels = new byte[w * stride];
        wb.CopyPixels(pixels, stride, 0);
        //dpiを指定している
        source = BitmapSource.Create(w, h, dpiX, dpiY, wb.Format, wb.Palette, pixels, stride);
    };
    return source;
}

//PixelFormatだけ変更して開きたい時
//dpiは指定しない
//PixelFormatは指定のものに変更
private BitmapSource GetBitmapSourceWithCangePixelFormat1(string filePath, PixelFormat pixelFormat)
{
    BitmapSource source;
    using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
        var bf = BitmapFrame.Create(fs);
        var convertedBitmap = new FormatConvertedBitmap(bf, pixelFormat, null, 0);
        source = convertedBitmap;
    };
    return source;
}

2018/01/17修正

int stride = (w * pixelFormat.BitsPerPixel) / 8;

↑を↓に書き直した

int stride = (w * pixelFormat.BitsPerPixel + 7) / 8;

これで8bpp以下で縦横ともに8の倍数じゃない画像でもエラーにならない

2018/01/21

byte pixels = new byte[w * stride];

↑を↓に書き直した

byte pixels = new byte[h * stride];

3年後

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WPF、dpiの変更とUseLayoutRoundingを指定して画像をくっきり表示 ( ソフトウェア ) - 午後わてんのブログ - Yahoo!ブログ
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WPF、PixelFormatを変更した画像をファイルに保存、FormatConvertedBitmap ( ソフトウェア ) - 午後わてんのブログ - Yahoo!ブログ
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WPF、前回の64bppとかの画像ファイルを読み込んでPixelFormatを確認してみた ( ソフトウェア ) - 午後わてんのブログ - Yahoo!ブログ
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