位图类型

位图是一个位数组，用于指定像素矩形数组中每个像素的颜色。 专用于单个像素的位数决定了可以分配给该像素的颜色数量。 例如，如果每个像素由 4 位表示，则可以为给定像素分配 16 种不同颜色之一 (2^4 = 16)。 下表显示了可以分配给像素（由给定位数表示）的颜色数量的几个示例。

每像素位数	可以分配给像素的颜色数
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

 

存储位图的磁盘文件通常包含一个或多个信息块，用于存储信息，例如每像素的位数、每行中的像素数和数组中的行数。 此类文件可能还包含一个颜色表（有时称为调色板）。 颜色表将位图中的数字映射到特定颜色。 下图显示了放大的图像及其位图和颜色表。 每个像素由一个 4 位数字表示，因此颜色表中有 2^4 = 16 种颜色。 表中的每种颜色都由一个 24 位数字表示：红色 8 位，绿色 8 位，蓝色 8 位。 这些数字以十六进制（以 16 为底）形式显示：A = 10、B = 11、C = 12、D = 13、E = 14、F = 15。

查看图像第 3 行第 5 列中的像素。 位图中对应的数字是 1。 颜色表告诉我们，1 表示红色，因此像素为红色。 位图顶行中的所有条目都是 3。 从颜色表可以看出，3 表示蓝色，因此图像顶行中的所有像素均为蓝色。

注意

一些位图以自下而上的格式存储；位图第一行中的数字对应于图像底行中的像素。

 

将索引存储到颜色表中的位图称为 调色板索引位 图。 有些位图不需要颜色表。 例如，如果位图每像素使用 24 位，则该位图可以存储颜色本身，而不是将索引存储到颜色表中。 下图显示了直接存储颜色（每像素 24 位）而不使用颜色表的位图。 该图还显示了相应图像的放大视图。 在位图中，FFFFFF 表示白色，FF0000 表示红色，00FF00 表示绿色，0000FF 表示蓝色。

 

图形文件格式

有许多标准格式用于在文件中保存位图。 Windows GDI+ 支持以下段落中所述的图形文件格式。

位图 (BMP)

BMP 是 Windows 用来存储与设备无关的图像和与应用程序无关的图像的标准格式。 给定 BMP 文件的每像素位数（1、4、8、15、24、32 或 64）在文件头中指定。 每像素 24 位的 BMP 文件很常见。

图形交换格式 (GIF)

GIF 是网页上显示的图像的常用格式。 GIF 适用于线条图、带有纯色块的图片以及颜色之间有清晰边界的图片。 GIF 经过压缩，但在压缩过程中不会丢失任何信息；解压缩后的图像与原始图像完全相同。 可以将 GIF 中的一种颜色指定为透明，以便图像具有显示它的任何网页的背景色。 可以将一系列 GIF 图像存储在单个文件中，以形成动画 GIF。 GIF 每个像素最多存储 8 位，因此它们被限制为 256 种颜色。

联合图像专家组 (JPEG)

JPEG 是一种压缩方案，适用于自然场景，例如扫描的照片。 一些信息在压缩过程中丢失，但这种丢失通常是人眼无法察觉的。 彩色 JPEG 图像每像素存储 24 位，因此它们能够显示超过 1600 万种颜色。 还有一种灰度 JPEG 格式，每个像素存储 8 位。 JPEG 不支持透明度或动画。

JPEG 图像的压缩级别是可配置的，但压缩级别越高（文件越小），丢失的信息就越多。 20:1 的压缩比通常会生成人眼难以与原始图像区分开来的图像。 下图显示了一个 BMP 图像和两个从该 BMP 图像压缩的 JPEG 图像。 第一个 JPEG 的压缩比为 4:1，第二个 JPEG 的压缩比约为 8:1。

JPEG 压缩不适用于线条图、纯色块和清晰边界。 下图显示了一个 BMP 以及两个 JPEG 和一个 GIF。 JPEG 和 GIF 从 BMP 压缩而来。 GIF 的压缩比为 4:1，较小的 JPEG 为 4:1，较大的 JPEG 为 8:3。 请注意，GIF 沿线条保持清晰的边界，但 JPEG 往往会模糊边界。

JPEG 是一种压缩方案，而不是文件格式。 JPEG 文件交换格式 (JFIF) 是一种文件格式，通常用于存储和传输根据 JPEG 方案压缩的图像。 Web 浏览器显示的 JFIF 文件使用 .jpg 扩展名。

可交换映像文件 (Exif)

Exif 是用于数码相机捕获的照片的文件格式。 Exif 文件包含根据 JPEG 规范压缩的图像。 Exif 文件还包含有关照片 (拍摄日期、快门速度、曝光时间等) 的信息，以及有关相机 (制造商、型号等) 的信息。

可移植网络图形 (PNG)

PNG 格式保留了 GIF 格式的许多优点，但也提供了 GIF 没有的功能。 与 GIF 文件一样，PNG 文件在压缩时不会丢失信息。 PNG 文件可以存储每像素 8、24 或 48 位的颜色，以及每个像素 1、2、4、8 或 16 位的灰度。 相比之下，GIF 文件每像素只能使用 1、2、4 或 8 位。 PNG 文件还可以为每个像素存储一个 Alpha 值，该值指定该像素的颜色与背景色混合的程度。

PNG 改进了 GIF 的渐进式显示图像的能力;也就是说，在图像通过网络连接到达时显示图像的更好和更好的近似值。 PNG 文件可以包含 gamma 矫正和颜色校正信息，以便在各种显示设备上准确呈现图像。

标记图像文件格式 (TIFF)

TIFF 是一种灵活且可扩展的格式，受到各种平台和图像处理应用程序的支持。 TIFF 文件可以存储每像素任意位数的图像，并且可以采用多种压缩算法。 可以将多个图像存储在一个多页的 TIFF 文件中。 与图像相关的信息（扫描仪制造商、主机、压缩类型、方向、每像素样本数等）可以存储在文件中，并使用标记进行排列。 可以通过批准和添加新标记，按需扩展 TIFF 格式。