Como desenhar imagens incorporadas com \includeimage no TikZ com precisão de pixel?

Question

Quero desenhar em uma imagem que incorporei usando \includeimage:

\documentclass[tikz]{standalone}
\begin{document}
  \begin{tikzpicture}
    \node[anchor=south west,inner sep=0] (image) at (0,0) {\includegraphics{example-image}};
    \begin{scope}[x={(image.south east)},y={(image.north west)}]
      \draw[color=red] (0,0) rectangle (1,1);
    \end{scope}
  \end{tikzpicture}
\end{document}

Digamos que a imagem tenha um tamanho de 800x600 pixels. O problema aqui é que xey escala entre 0 e 1 em largura e altura. Eu gostaria de desenhar na imagem usando seus pixels como referência de coordenadas, de uma forma que

\draw[color=red] (0,0) rectangle (1,1);

pode ser substituído por

\draw[color=red] (0,0) rectangle (800,600);

Meu problema agora é dimensionar x e y no escopo. Achei que a seguinte afirmação funcionaria:

\begin{scope}[x={($(image.south east)/800$)},y={($(image.north west)/600$)}]

mas gera o seguinte erro:

Package tikz Error: + or - expected.

Procurei o capítulo 13.5 no manual TikZ/PGF, mas parece que não está funcionando com a instrução image.direction dessa forma.

Como posso dimensionar meu escopo da maneira certa?

Answer 1

Editar:Na primeira versão da minha resposta - como apontou @Jake em seu comentário - não entendi o objetivo da pergunta ... então aqui está a solução corrigida, inspirada na resposta de @Jake:

    \documentclass{article}
    \usepackage{tikz}
    \usepackage{calc}
    \usepackage{graphicx}

\begin{document}
    \begin{figure}
\centering
\sbox0{\includegraphics[width=0.5\textwidth]{example-image}}%
\begin{tikzpicture}[x=\wd0/800, y=\ht0/600]
\node[anchor=south west,inner sep=0pt] at (0,0){\usebox0};
\draw[blue] (200,100) rectangle + (500,300);
\draw[red,thick] (0,0) rectangle + (800,600);
\end{tikzpicture}
    \end{figure}
\end{document}

A principal diferença é que em vez disso são utilizados novos comprimentos box0e possibilidades que oferecem. Com este código acima é um pouco mais curto, mas dá resultado igual:

Termo aditivo:Observe-se, como diz @jfbu em seu comentário: "... \box0às vezes é um pouco perigoso, especialmente se você atrasar o uso de \wd0or \ht0. É mais seguro fazer \newsavebox\myboxe usar \sbox\mybox, \wd\mybox... ". Portanto, embora até agora eu não tenha tido experiências ruins com o box0, é melhor ficar no lado seguro do uso do LateX e reescrever acima do MWE em:

\documentclass{article}
    \usepackage{tikz}
    \usepackage{calc}
    \usepackage{graphicx}

\newsavebox\mybo

% for show only a figure
\usepackage[active,floats,tightpage]{preview}
\PreviewBorder{1em}

\begin{document}   
    \begin{figure}[h]
\centering
\sbox\mybox{\includegraphics[width=0.5\textwidth]{example-image}}%
\begin{tikzpicture}[x=\wd\mybox/800, y=\ht\mybox/600]
    \node[anchor=south west,inner sep=0pt] at (0,0) {\usebox\mybox};
    \draw[blue,very thin] (200,100) rectangle + (500,300);
    \draw[red,thick] (0,0) rectangle + (800,600);
\end{tikzpicture}
    \end{figure}
\end{document}

A solução de bots tem uma vantagem importante: a imagem é processada apenas (ao armazenar na caixa de salvamento e depois usada como \usebox\myboxou de acordo com o primeiro exemplo como \usebox0. Isso reduz potencialmente o tempo de compilação (como também afirmou @jfbu em seu comentário).

Answer 2

Você está tentando a coisa certa, mas a sintaxe de cálculo de coordenadas é um pouco limitada: ela espera que o fator para esticar o vetor apareça no início da expressão. Então você poderia usar

\begin{scope}[x={($1/800*(image.south east)$)},y={($1/600*(image.north west)$)}]

No entanto, verifica-se que aparentemente esta abordagem tem alguns problemas de precisão, com o sistema de coordenadas resultante não correspondendo exatamente à imagem.

Então, em vez disso, você pode querer usar a abordagem do CFR dehttps://tex.stackexchange.com/a/269850/2552, que funciona sem problemas para mim (mas envolve mais digitação):

\documentclass[tikz, demo]{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc}
\begin{document}

\newlength\iwidth
\newlength\iheight
\settoheight\iheight{\includegraphics{example-image}}
\settowidth\iwidth{\includegraphics{example-image}}

  \begin{tikzpicture}[x=\iwidth/800, y=\iheight/600]
    \node[anchor=south west,inner sep=0] (image) at (0,0) {\includegraphics{example-image}};
      \draw[color=red] (0, 0) rectangle (800, 600);
  \end{tikzpicture}
\end{document}