Работа с растровыми и векторными изображениями с использованием классов Image, Bitmap и Metafile

Класс Image — это абстрактный базовый класс, содержащий методы для работы с растровыми изображениями (точечные рисунки) и векторными рисунками (метафайлы). Классы Bitmap и Metafile наследуют у класса Image. Класс Bitmap расширяет возможности класса Image за счет дополнительных методов для загрузки, сохранения и использования растровых изображений. Класс Metafile расширяет возможности класса Image за счет дополнительных методов для записи и анализа векторных рисунков.

Типы точечных рисунков

Растровое изображение или битовый образ — это массив битов, задающих цвет для каждой точки (пикселя) в прямоугольном массиве точек. Количество битов, задающих цвет одной точки, определяет количество цветов, которые могут быть заданы для этой точки. Например, если точка представляется четырьмя битами, то для каждой такой точки можно задать один из 16 различных цветов (2^4 = 16).. В приведенной ниже таблице содержится несколько примеров того, сколько цветов можно задавать для точки, представляемой определенным количеством битов.

Количество битов на точку	Количество цветов, которые могут быть заданы для точки
1	2^1 = 2
2	2^2 = 4
4	2^4 = 16
8	2^8 = 256
16	2^16 = 65,536
24	2^24 = 16,777,216

Файлы, которые служат для хранения точечных рисунков, обычно включают один или более информационных блоков, содержащих такие данные, как количество битов на одну точку, количество точек в строке и количество строк в массиве. Такой файл может также содержать таблицу цветов (иногда называемую цветовой палитрой). Таблица цветов сопоставляет числа из растрового образа с определенными цветами. На приведенном ниже рисунке изображен увеличенный рисунок, его представление в виде растрового образа и соответствующая таблица цветов. Каждая точка описывается 4-битным числом, поэтому таблица цветов содержит 2^4 = 16 цветов. Каждый цвет в таблице представляется 24-битным числом: 8 бит для интенсивности красного, 8 бит для интенсивности зеленого и 8 бит для интенсивности синего. Числа отображаются в шестнадцатеричной системе счисления (системе счисления с основанием 16): A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14, F = 15.

Look at the pixel in row 3, column 5 of the image. The corresponding number in the bitmap is 1. The color table tells us that 1 represents the color red so the pixel is red. All the entries in the top row of the bitmap are 3. The color table tells us that 3 represents blue, so all the pixels in the top row of the image are blue.

Note:

Some bitmaps are stored in bottom-up format; the numbers in the first row of the bitmap correspond to the pixels in the bottom row of the image.

A bitmap that stores indexes into a color table is called a palette-indexed bitmap. Some bitmaps have no need for a color table. For example, if a bitmap uses 24 bits per pixel, that bitmap can store the colors themselves rather than indexes into a color table. The following illustration shows a bitmap that stores colors directly (24 bits per pixel) rather than using a color table. The illustration also shows an enlarged view of the corresponding image. In the bitmap, FFFFFF represents white, FF0000 represents red, 00FF00 represents green, and 0000FF represents blue.

------

Обратите внимание на точку рисунка на пересечении строки 3 и столбца 5. Соответствующее ей число в растровом образе равно 1. Согласно таблице цветов, число 1 соответствует красному цвету, поэтому цвет точки — красный. Все элементы верхней строки битового образа равны 3. Согласно таблице цветов число 3 соответствует синему, поэтому все точки верхней строки изображения синие.

Примечание.

Некоторые точечные рисунки хранятся в перевернутом формате — числам в верхней строке растрового образа соответствуют точки в нижней строке изображения.

Точечные рисунки, которые содержат ссылки на таблицу цветов, иногда называются растровыми изображениями, индексированными палитрой. Для некоторых растровых рисунков таблица цветов не нужна. Например, если в точечном рисунке каждой точке соответствует 24 бита, в такой растровый рисунок можно заносить непосредственно 24-битные представления цветов, а не номера этих цветов в таблице цветов. Приведенный ниже рисунок — это растровое изображение, в котором не используется таблица цветов и цвета указываются явным образом (каждой точке соответствует 24 бита). На приведенном ниже рисунке изображение также увеличено. В битовом образе число FFFFFF обозначает белый цвет, число FF0000 обозначает красный, число 00FF00 обозначает зеленый, а число 0000FF обозначает синий цвет.

------------

Graphics File Formats

There are many standard formats for saving bitmaps in disk files. GDI+ supports the graphics file formats described in the following paragraphs.

BMP

BMP is a standard format used by Windows to store device-independent and application-independent images. The number of bits per pixel (1, 4, 8, 15, 24, 32, or 64) for a given BMP file is specified in a file header. BMP files with 24 bits per pixel are common. BMP files are usually not compressed and, therefore, are not well suited for transfer across the Internet.

Graphics Interchange Format (GIF)

GIF is a common format for images that appear on Web pages. GIFs work well for line drawings, pictures with blocks of solid color, and pictures with sharp boundaries between colors. GIFs are compressed, but no information is lost in the compression process; a decompressed image is exactly the same as the original. One color in a GIF can be designated as transparent, so that the image will have the background color of any Web page that displays it. A sequence of GIF images can be stored in a single file to form an animated GIF. GIFs store at most 8 bits per pixel, so they are limited to 256 colors.

Joint Photographic Experts Group (JPEG)

JPEG is a compression scheme that works well for natural scenes such as scanned photographs. Some information is lost in the compression process, but often the loss is imperceptible to the human eye. JPEGs store 24 bits per pixel, so they are capable of displaying more than 16 million colors. JPEGs do not support transparency or animation.

The level of compression in JPEG images is configurable, but higher compression levels (smaller files) result in more loss of information. A 20:1 compression ratio often produces an image that the human eye finds difficult to distinguish from the original. The following illustration shows a BMP image and two JPEG images that were compressed from that BMP image. The first JPEG has a compression ratio of 4:1 and the second JPEG has a compression ratio of about 8:1.