一般的なカメラであれば、モノクロの画像であれば８ｂｉｔ（２５６諧調）、カラー画像であれば２４ｂｉｔ（Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ８ｂｉｔ）の画像が一般的なのですが、マシンビジョン用のカメラでは、１画素あたり１０～１４ｂｉｔぐらいまでの諧調を持つカメラがあるのですが、この画像データをプログラム的に取り扱うには、通常のWindows Forms用のＣ＃(Bitmapクラス)では出来ませんでした。。
かなり昔の評価になりますが、評価した結果はこちら↓です
Format16bppGrayScaleは使えるのか？実験してみた
http://imagingsolution.blog.fc2.com/blog-entry-65.html
この時に、「WPFなら出来ますよ！」というコメントを頂いていたのを、今更ながらに評価してみました。
WPFではSystem.Windows.Media.PixelFormatsクラスにGray16(１６ビットのモノクログレースケール)、Bgr101010(R,G,B各１０ビットのカラー画像)、Rgb48（R,G,B各１６ビットのカラー画像）があり、個人的な使いそうな、この３つについて評価しました。
参考までに、Bgr101010のフォーマットでは３２ビットの整数型（uint）に下位ビットからB,G,Rの順で輝度値が格納されています。
Rgb48のフォーマットは１６ビットの整数型(ushort)にカラーデータがR,G,B,R,G,B・・・の順で格納されています。
一般的な24bitのカラー画像はB,G,R,B,G,R・・・の順なので、ここが少しはまりました。
評価方法
配列にカラーグラデーションのデータを格納し、これを画像ファイルに保存し、ファイルを読み込んで元の画像データに復元できるか？という内容で行いました。
画像データを復元したいので、ファイル形式は非圧縮、可逆圧縮であろうbmp,tiff,pngの３つのファイルで行いました。
（評価に用いた画像）
評価プログラム
評価に用いたプログラムはこんな感じ↓です。
ボタンをクリックすると、ボタンに示している画像ファイルを作成し、メニューのFile→Openで開くとファイルフォーマットとビット数が表示されるようになっていますが、基本的にデバッグ実行をしながら、各種パラメータをウォッチで見ながら確認を行いました。
評価に用いたプログラムはGitHubに置いておきましたので、もしよかったら評価してみてください。
https://github.com/ImagingSolution/ImageFileArrayConverter
結果
各ボタンをクリックして、エクスプローラでファイルのプロパティを確認したのが、以下の通りです。
| 保存 | 読み込み | |||||
| bmp | tif | png | bmp | tif | png | |
| Gray16 | ×
64bit |
〇 | 〇 | ー | 〇 | 〇 |
| Bgr101010 | ×
64bit |
× | × | ー | ー | ー |
| Rgb48 | ×
64bit |
〇 | 〇 | ー | 〇 | 〇 |
表中の横棒（―）はファイル保存の時点でダメなので、ファイル読み込みの評価は行っておりません。
Bgr101010は全滅
Gray16はtifとpngファイルはＯＫ
Rgb48もtifとpngファイルはＯＫ
という結果になりました。
ただし、Gray16やRgb48では16ビット全体を輝度データとして用いる事は少なく、１６ビット中の下位１０ビット、１２ビットなどに値を入れている事が多いのですが、この１６ビット中の何ビットが有効か？を設定するのがSystem.Windows.Media.PixelFormat構造体のMasksプロパティっぽいのですが、このMasksプロパティは読み取り専用で設定が出来ない！
そのため、データとして、１６ビット全体が有効（６５５３６諧調もっている）であればいいのですが、そうでない場合、結局、どうしたらよいのか？分かりませんでした。。
ちなみにGray16、Bgr101010に関しては、有効ビットを設定するのにWin32APIのビットフィールドという機能を用いれば設定が可能です。
（参考）多ビット（10Bit、12Bit）画像データの表示、フォーマット
https://imagingsolution.net/imaging/imaging-programing/10bit-image-format/
※まだ、ＷＰＦを理解しきれていない部分が多いので、間違い等ありましたら、コメント頂けると幸いです。