EXIF(可交换图像文件格式)是相机和手机嵌入到图像文件中的捕获元数据的区块,如曝光、镜头、时间戳,甚至GPS。它使用打包在JPEG和TIFF等格式中的TIFF风格标签系统。它对于照片库中的可搜索性、排序和自动化至关重要,但如果粗心共享,也可能成为无意的泄漏路径(ExifTool和Exiv2使其易于检查)。
在底层,EXIF重用TIFF的图像文件目录(IFD)结构,在JPEG中,它位于APP1标记(0xFFE1)内,有效地将一个小的TIFF文件嵌套在JPEG容器中(JFIF概述;CIPA规范门户)。官方规范——CIPA DC-008(EXIF),目前为3.x版——记录了IFD布局、标签类型和约束(CIPA DC-008;规范摘要)。EXIF定义了一个专用的GPS子IFD(标签0x8825)和一个互操作性IFD(0xA005)(Exif标签表)。
实现细节很重要。典型的JPEG以JFIF APP0段开始,后跟APP1中的EXIF。旧的阅读器首先期望JFIF,而现代库则可以毫无问题地解析两者(APP段说明)。在实践中,解析器有时会假设规范不要求的APP顺序或大小限制,因此,工具的开发者会记录下一些特殊的行为和边缘情况(Exiv2元数据指南;ExifTool文档)。
EXIF不限于JPEG/TIFF。PNG 生态系统标准化了eXIf块以在PNG文件中携带EXIF数据(支持正在增长,并且块相对于IDAT的排序在某些实现中可能很重要)。WebP是一种基于RIFF的格式,可在专用块中容纳EXIF、XMP和ICC(WebP RIFF容器;libwebp)。在Apple平台上,Image I/O在转换为HEIC/HEIF时会保留EXIF数据,以及XMP数据和制造商信息(kCGImagePropertyExifDictionary)。
如果您想知道应用程序如何推断相机设置,EXIF的标签映射就是答案:Make、Model、FNumber、ExposureTime、ISOSpeedRatings、FocalLength、MeteringMode、等都存在于主IFD和EXIF子IFD中(Exif标签;Exiv2标签)。Apple通过Image I/O常量(如 ExifFNumber 和 GPSDictionary)公开这些。 在Android上, AndroidX ExifInterface 可以跨JPEG、PNG、WebP和HEIF读取和写入EXIF数据。
方向值得特别一提。大多数设备将像素存储为“拍摄时”的状态,并记录一个标签,告诉查看器如何在显示时旋转。 这就是标签274(Orientation),其值如1(正常)、6(顺时针90°)、3(180°)、8(270°)。不遵守或错误地更新此标签会导致照片旋转、缩略图不匹配以及后续处理阶段的机器学习错误 (方向标签;实用指南). 在处理流程中,通常会通过物理旋转像素并将Orientation设置为1来进行规范化 (ExifTool).
计时比看起来要复杂。像DateTimeOriginal这样的历史标签缺少时区,这使得跨界拍摄变得模棱两可。 较新的标签添加了时区信息,例如OffsetTimeOriginal,因此软件可以记录DateTimeOriginal加上UTC偏移量(例如-07:00),以便进行准确的排序和地理关联 (OffsetTime*标签;标签概述).
EXIF与IPTC照片元数据(标题、创作者、权利、主题)和XMP(Adobe的基于RDF的框架,已标准化为ISO 16684-1)共存,有时甚至重叠。 在实践中,正确实现的软件会协调相机创作的EXIF数据和用户创作的IPTC/XMP数据,而不会丢弃任何一个 (IPTC指南;LoC关于XMP;LoC关于EXIF).
隐私问题使EXIF成为一个有争议的话题。地理标签和设备序列号不止一次地暴露了敏感位置;一个著名的例子是2012年Vice杂志上John McAfee的照片,据报道,其中的EXIF GPS坐标暴露了他的行踪 (Wired;The Guardian). 许多社交平台在上传时会删除大部分EXIF数据,但实现方式各不相同,并且会随着时间的推移而变化。建议通过下载您自己的帖子并使用 适当的工具进行检查来验证 (Twitter媒体帮助;Facebook帮助;Instagram帮助).
安全研究人员也密切关注EXIF解析器。广泛使用的库(例如libexif)中的漏洞包括由格式错误的标签触发的缓冲区溢出和越界读取。因为EXIF是 可预测位置的结构化二进制文件,所以很容易制作这些标签 (公告;NVD搜索). 如果从不受信任的来源接收文件,保持元数 据相关库的更新并在隔离环境(沙盒)中处理图像是非常重要的。
如果使用得当,EXIF是连接照片目录、权利工作流程和计算机视觉管道的关键元素。如果使用不当,它就成了您可能不想分享的数字足迹。好消息是:生态系统——规范、操作系统API和工具——为您提供了所需的控制 (CIPA EXIF;ExifTool;Exiv2;IPTC;XMP).
EXIF(可交换图像文件格式)数据是关于照片的一系列元数据,例如相机设置、拍摄日期和时间,以及在GPS启用时的位置信息。
大多数图像查看器和编辑器(例如Adobe Photoshop、Windows照片查看器)都允许查看EXIF数据。通常只需打开文件的属性或信息面板即可。
是的,可以使用Adobe Photoshop、Lightroom等专用软件或易于使用的在线工具来编辑EXIF数据,从而修改或删除特定的元数据字段。
是的。如果GPS已启用,存储在EXIF元数据中的位置数据可能会 泄露敏感的地理信息。因此,建议在分享照片前删除或匿名化这些数据。
许多软件都提供了删除EXIF数据的功能。这个过程通常被称为“元数据移除”。也有提供此功能的在线工具。
大多数社交媒体平台,如Facebook、Instagram和Twitter,为了保护用户隐私,会自动从图像中删除EXIF数据。
EXIF数据可以包括相机型号、拍摄日期和时间、焦距、曝光时间、光圈、ISO设置、白平衡和GPS位置等信息。
对于摄影师来说,EXIF数据是了解照片具体拍摄设置的宝贵指南。这些信息有助于改进技术并在未来重现相似的拍摄条件。
不,只有使用支持EXIF元数据的设备(如数码相机和智能手机)拍摄的图像才会包含这些数据。
是的,EXIF数据遵循日本电子工业发展协会(JEIDA)制定的标准。但是,一些制造商可能会添加额外的专有信息。
APNG(动画便携式网络图形) 是一种文件格式,它扩展了广泛使用的 PNG(便携式网络图形)格式的功能,以支持动画。它的创建是为了为 GIF(图形交换格式)提供一种更有效且更易于访问的替代方案,以便在网络上提供动画图像。APNG 保持了 PNG 的无损压缩和透明度特性,同时引入了存储多个帧的能力,从而可以创建平滑、高质量的动画。
APNG 格式建立在现有 PNG 结构之上,引入了专门为动画设计的新的块类型。APNG 中使用的主要块是 `acTL`(动画控制)块和 `fcTL`(帧控制)块。`acTL` 块放置在文件开头,并包含有关整个动画的信息,例如帧数和动画应循环播放的次数。`fcTL` 块位于每个帧之前,并提供特定于帧的详细信息,包括帧的尺寸、位置和延迟时间。
APNG 的一个主要优点是它与标准 PNG 查看器向后兼容。APNG 文件以与常规 PNG 文件相同的签名和关键块开头,允许它在不支持 APNG 的应用程序中显示为静态图像。这确保了使用较旧浏览器或图像查看器的用户仍然可以查看动画的第一帧,从而在广泛的平台上保持兼容性。
APNG 中的动画过程基于一系列帧,每个帧由一个单独的图像表示。第一帧通常是完全渲染的图像,而后续帧可以是完整帧或仅包含与前一帧的更改的部分帧。这种方法允许更有效的存储和更快的加载时间,因为不需要为每个帧重新绘制未更改的像素。
要创建 APNG 文件,可以使用图像编辑工具或专用软件来组装各个帧并生成必要的块。帧通常作为单独的 PNG 文件导出,然后使用 APNG 编码器合并到单个 APNG 文件中。编码器分析帧,确定最佳编码方法(完整帧或部分帧),并生成 `acTL` 和 `fcTL` 块来控制动画播放。
当在兼容的查看器中加载 APNG 文件时,查看器会读取 `acTL` 块以确定动画属性,然后按顺序处理帧。与每个帧关联 的 `fcTL` 块提供了正确渲染帧的必要信息,包括其在画布中的持续时间和位置。查看器按指定顺序显示帧,使用延迟时间来控制动画速度和循环行为。
APNG 比传统的 GIF 动画具有几个优势。它支持 24 位颜色和 8 位透明度,与 GIF 的有限 256 色调色板相比,可以提供更生动、更详细的图形。APNG 还提供了更好的压缩,从而在图像质量相同的情况下产生更小的文件大小。此外,APNG 允许可变帧率,从而可以更好地控制动画的时序和流畅度。
然而,APNG 确实有一些限制。虽然它受到 Firefox、Chrome 和 Safari 等主要网络浏览器的支持,但它的采用程度不如 GIF。一些较旧的浏览器和图像查看器可能没有对 APNG 的内置支持,要求用户安装扩展或使用替代软件来查看动画。此外,与 GIF 相比,创建 APNG 文件可能更复杂,因为它涉及处理多个帧并理解特定的块结构。
尽管存在这些限制,但由于其卓越的图像质量、更小的文件大小以及来自网络浏览器和图像编辑工具的日益增长的支持,APNG 近年来已变得越来越流行。它已成为在网站上提供高质量动画的首选,特别是对于需要透明度和流畅播放的短循环动画。
总之,APNG 是一种强大且通用的文件格式,它扩展了 PNG 的功能以支持动画。通过利用现有的 PNG 结构并引入新的块进行动画控制,APNG 提供了比 GIF 更有效且更具视觉吸引力的替代方案。虽然它可能不如 GIF 那样得到广泛支持,但网络浏览器对 APNG 的日益普及以及对高质量动画的需求不断增长,使其成为设计师和开发人员在网络上创建引人入胜且交互式内容的宝贵工具。
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