На этот вопрос уже есть ответ:

Почему я не могу создать CroppedBitmap в следующем коде? Я получил исключение:

Вызывающий поток не может получить доступ к этому объекту, поскольку он принадлежит другому потоку.

Если я поменяю код на

CroppedBitmap cb = new CroppedBitmap(new WriteableBitmap(bf), new Int32Rect(1, 1, 5, 5));

исключение пропало? Зачем

Код 1, исключение наcb.Freeze():

public MainWindow()
{
    InitializeComponent();

    ThreadPool.QueueUserWorkItem((o) =>
        {
            //load a large image file
            var bf = BitmapFrame.Create(
                new Uri("D:\\1172735642.jpg"),
                BitmapCreateOptions.None,
                BitmapCacheOption.None);
            bf.Freeze();
            Dispatcher.BeginInvoke(
                new Action(() =>
                    {
                        CroppedBitmap cb = new CroppedBitmap(bf, new Int32Rect(1,1,5,5));
                        cb.Freeze();
                        //set Image's source to cb....
                    }), 
                    DispatcherPriority.ApplicationIdle);
         }
    );
}

Код 2, работает:

    ThreadPool.QueueUserWorkItem((o) =>
    {
        var bf = BitmapFrame.Create(
                new Uri("D:\\1172740755.jpg"),
                BitmapCreateOptions.None,
                //BitmapCreateOptions.DelayCreation,
                BitmapCacheOption.None);
        bf.Freeze();
        var wb = new WriteableBitmap(bf);
        wb.Freeze();
        this.Dispatcher.Invoke(
            new Action(() =>
            {
                var r = new Int32Rect(1, 1, 5, 5);
                CroppedBitmap cb = new CroppedBitmap(wb, r);
                cb.Freeze();
                //set Image's source to cb....
                Image.Source = cb;
            }),
            DispatcherPriority.ApplicationIdle);
    }
);

Код 3, работает без WritableBitmap:

ThreadPool.QueueUserWorkItem((o) =>
    {
        var bf = BitmapFrame.Create(
                new Uri("D:\\1172735642.jpg"),
                BitmapCreateOptions.None,
                //BitmapCreateOptions.DelayCreation,
                BitmapCacheOption.None);
        bf.Freeze();
        var bf2 = BitmapFrame.Create(bf);
        bf2.Freeze();

        this.Dispatcher.Invoke(
            new Action(() =>
            {
                var r = new Int32Rect(1, 1, 5, 5);
                BitmapSource cb = new CroppedBitmap(bf2, r);
                cb.Freeze();
                //set Image's source to cb....
                Image.Source = cb;
            }),
            DispatcherPriority.ApplicationIdle);
    }
);