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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JPEGTIFF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(ExifToolExiv2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:MakeModelFNumberExposureTimeISOSpeedRatingsFocalLengthMeteringMode、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 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、时间和其他问题

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 vs. IPTC vs. XMP

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).

隐私与安全

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。

实用工作流程提示

  • 谨慎管理位置信息:在适当的时候禁用相机地理标记,或在导出时剥离GPS数据。如果您以后需要这些数据,请保留私人原件 (ExifTool;Exiv2 CLI).
  • 在处理流程中规范化方向和时间戳,最好是写入物理旋转并删除不明确的标签(或添加OffsetTime*)。 (方向;OffsetTime*).
  • 通过根据当前的 IPTC指南映射EXIF↔IPTC↔XMP来保留描述性元数据(信用/权利),并优先使用 XMP来处理丰富的、可扩展的字段。
  • 对于PNG/WebP/HEIF,请验证您的库是否确实读取和写入现代EXIF/XMP位置的数据;不要假设与JPEG相同 (PNG eXIf;WebP容器;Image I/O).
  • 保持依赖项更新;元数据是解析器攻击的常见目标 (libexif公告).

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).

进一步阅读和参考

常见问题

什么是EXIF数据?

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。

如何查看EXIF数据?

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。

可以编辑EXIF数据吗?

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。

EXIF数据是否存在隐私风险?

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。

如何删除EXIF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。

社交网络会保留EXIF数据吗?

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数据提供哪些类型的信息?

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。

为什么EXIF数据对摄影师有用?

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。

所有图像都包含EXIF数据吗?

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。

EXIF数据有标准格式吗?

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。

什么是PICT格式?

Apple Macintosh QuickDraw/PICT

PICT 图像格式由 Apple Inc. 于 20 世纪 80 年代开发,主要设计用于 Macintosh 计算机上的图形应用程序。作为 Mac OS 图形基础设施的关键部分,PICT 不仅作为一种图像格式,还作为一种复杂的系统,用于存储和处理矢量图形、位图图像甚至文本。PICT 格式的多功能性使其能够存储各种图形数据类型,使其成为早期 Macintosh 平台上图形开发和渲染的基本工具。

从本质上讲,PICT 格式以其复杂的结构为特色,该结构旨在在一个文件中容纳矢量和光栅图形。这种二元性允许 PICT 文件包含具有可缩放矢量的详细插图以及丰富的基于像素的图像。这种组合对于平面设计师和出版商来说尤其有利,为他们提供了高度的灵活性,可以精确且高质量地创建和编辑图像,这是当时无与伦比的。

PICT 格式的一个关键特性是它使用操作码,或操作代码,它命令 Macintosh QuickDraw 图形系统执行特定任务。QuickDraw 是 Mac OS 中图像渲染背后的引擎,它解释这些操作码以绘制形状、填充图案、设置文本属性以及管理图像中位图和矢量元素的组合。将这些指令封装在 PICT 文件中允许动态渲染图像,这是一项超前的功能。

PICT 格式支持各种颜色深度,从 1 位单色到 32 位彩色图像。这种广泛的支持使 PICT 文件在其应用程序中具有高度的多功能性,可以满足不同的显示功能和用户需求。此外,PICT 与 QuickDraw 系统的集成意味着它可以有效地利用 Macintosh 计算机上可用的调色板和抖动技术,从而确保图像在任何给定的显示器上看起来都最佳。

PICT 文件中的压缩是通过各种方法实现的,其中 PackBits 是一种常用的技术,用于减小位图图像的文件大小,而不会显着降低质量。此外,与位图图像相比,PICT 文件中的矢量元素本质上需要更少的存储空间,这有助于该格式有效处理复杂图形。PICT 的这一方面使其特别适用于需要存储和处理高质量图像且文件大小可控的应用程序。

文本处理是 PICT 格式另一个出色的方面,它允许将文本嵌入图像中,同时保留字体样式、大小和对齐规范。此功能得益于该格式对操作码的复杂使用以控制文本渲染,使 PICT 文件非常适合需要集成图形和文本元素的文档。将文本和图形如此无缝地结合在一起的能力对于出版和设计应用程序来说是一个显着的优势。

PICT 文件通常以 512 字节的文件头开始,该文件头保留用于文件系统信息,然后是实际图像数据,该数据以大小和帧定义开头。该帧定义了图像的边界,有效地设置了渲染图形和文本的工作空间。在帧定义之后,文件被描绘成一系列操作码,每个操作码后面跟着其特定数据,定义要执行的各种图形元素和操作。

虽然 PICT 格式在灵活性和功能性方面表现出色,但其专有性质和数字图形的发展最终导致了它的衰落。更开放和通用的格式的出现,能够处理具有更好压缩算法和跨平台兼容性的复杂图形,例如 PNG 和 SVG,使 PICT 不那么流行。尽管如此,PICT 格式仍然是数字图形历史上的一个重要里程碑,体现了其时代的创新精神以及无缝集成矢量和位图图形的动力。

PICT 格式最引人注目的方面之一是其在可扩展性和质量保留方面的超前设计。与纯基于位图的格式不同,当缩放时会失去清晰度,PICT 文件中的矢量组件可以在不影响其质量的情况下调整大小。此功能对于印刷材料特别有益,在印刷材料中,能够将图像按比例放大或缩小以适应不同的布局而不会降低质量至关重要。

在教育和专业领域,PICT 文件找到了一个利基市场,其独特的功能受到高度重视。例如,在桌面出版和平面设计中,精度和质量至关重要,PICT 提供了当时其他格式无法提供的解决方案。它能够以高保真度处理文本、图形和图像的复杂组合,使其成为从时事通讯和小册子到复杂图形设计的各种应用程序的首选格式。

然而,技术障碍凸显了 PICT 格式在 Macintosh 生态系统之外更广泛的兼容性和适应性方面的挑战。随着数字技术的进步,对更具通用兼容性的格式的需求不断增长。在不同平台和操作环境之间轻松共享图形的必要性导致 PICT 的受欢迎程度逐渐下降。此外,互联网和网络出版的日益普及要求图像格式针对快速加载时间和广泛兼容性进行优化,JPEG 和 GIF 等格式提供了更好的解决方案。

尽管最终被淘汰,但 PICT 格式在塑造数字成像和图形设计的过程中发挥了形成性作用。它很早就证明了拥有一个能够有效处理各种类型图形数据的通用格式的重要性。此外,PICT 的哲学基础——特别是它对矢量和位图图形的集成——影响了后续图像格式和图形系统的设计,突出了其对该领域持久的影响。

回顾过去,虽然 PICT 格式可能不再被广泛使用,但其遗产在其所倡导的原则和所引入的创新中得以延续。对多功能性、质量以及在一个文件中和谐融合不同图形元素的强调开创了一个先例,该先例继续影响着数字图形的发展。因此,虽然较新的格式在流行度和实用性方面已经超越了 PICT,但 PICT 背后的基本思想仍在图形设计和数字成像领域引起共鸣。

展望未来,从 PICT 格式的开发和使用中吸取的教训强调了数字成像技术不断发展的本质。从 PICT 到更高级格式的演进反映了该行业在数字图像中不断追求效率、兼容性和质量。因此,了解 PICT 的历史和技术复杂性不仅可以深入了解计算机图形的历史,还可以突出适应性和创新在驾驭数字媒体未来中的重要性。

支持的格式

AAI.aai

AAI Dune 图像

AI.ai

Adobe Illustrator CS2

AVIF.avif

AV1 图像文件格式

BAYER.bayer

原始 Bayer 图像

BMP.bmp

Microsoft Windows 位图

CIN.cin

Cineon 图像文件

CLIP.clip

图像剪贴遮罩

CMYK.cmyk

原始 青色,洋红,黄色,黑色 样本

CUR.cur

Microsoft 图标

DCX.dcx

ZSoft IBM PC 多页 Paintbrush

DDS.dds

Microsoft DirectDraw Surface

DPX.dpx

SMTPE 268M-2003 (DPX 2.0) 图像

DXT1.dxt1

Microsoft DirectDraw Surface

EPDF.epdf

封装的可移植文档格式

EPI.epi

Adobe 封装的 PostScript 交换格式

EPS.eps

Adobe 封装的 PostScript

EPSF.epsf

Adobe 封装的 PostScript

EPSI.epsi

Adobe 封装的 PostScript 交换格式

EPT.ept

带 TIFF 预览的封装 PostScript

EPT2.ept2

封装的 PostScript 二级带 TIFF 预览

EXR.exr

高动态范围 (HDR) 图像

FF.ff

Farbfeld

FITS.fits

灵活图像传输系统

GIF.gif

CompuServe 图形交换格式

HDR.hdr

高动态范围图像

HEIC.heic

高效图像容器

HRZ.hrz

慢扫描电视

ICO.ico

Microsoft 图标

ICON.icon

Microsoft 图标

J2C.j2c

JPEG-2000 代码流

J2K.j2k

JPEG-2000 代码流

JNG.jng

JPEG 网络图形

JP2.jp2

JPEG-2000 文件格式

JPE.jpe

联合图像专家小组 JFIF 格式

JPEG.jpeg

联合图像专家小组 JFIF 格式

JPG.jpg

联合图像专家小组 JFIF 格式

JPM.jpm

JPEG-2000 文件格式

JPS.jps

联合图像专家小组 JPS 格式

JPT.jpt

JPEG-2000 文件格式

JXL.jxl

JPEG XL 图像

MAP.map

多分辨率无缝图像数据库 (MrSID)

MAT.mat

MATLAB 5 级图像格式

PAL.pal

Palm pixmap

PALM.palm

Palm pixmap

PAM.pam

通用 2D 位图格式

PBM.pbm

便携式位图格式(黑白)

PCD.pcd

照片 CD

PCT.pct

Apple Macintosh QuickDraw/PICT

PCX.pcx

ZSoft IBM PC Paintbrush

PDB.pdb

Palm 数据库图片查看器格式

PDF.pdf

便携式文档格式

PDFA.pdfa

便携式文档归档格式

PFM.pfm

便携式浮点格式

PGM.pgm

便携式灰度图格式(灰度)

PGX.pgx

JPEG 2000 无损格式

PICT.pict

Apple Macintosh QuickDraw/PICT

PJPEG.pjpeg

联合图像专家小组 JFIF 格式

PNG.png

便携式网络图形

PNG00.png00

从原图继承位深度和颜色类型的 PNG

PNG24.png24

不透明或二值透明的 24 位 RGB (zlib 1.2.11)

PNG32.png32

不透明或二值透明的 32 位 RGBA

PNG48.png48

不透明或二值透明的 48 位 RGB

PNG64.png64

不透明或二值透明的 64 位 RGBA

PNG8.png8

不透明或二值透明的 8 位索引

PNM.pnm

便携式任意图

PPM.ppm

便携式像素图格式(彩色)

PS.ps

Adobe PostScript 文件

PSB.psb

Adobe 大型文档格式

PSD.psd

Adobe Photoshop 位图

RGB.rgb

原始 红色,绿色,蓝色 样本

RGBA.rgba

原始 红色,绿色,蓝色,Alpha 样本

RGBO.rgbo

原始 红色,绿色,蓝色,不透明度 样本

SIX.six

DEC SIXEL 图形格式

SUN.sun

Sun Rasterfile

SVG.svg

可缩放矢量图形

TIFF.tiff

标记图像文件格式

VDA.vda

Truevision Targa 图像

VIPS.vips

VIPS 图像

WBMP.wbmp

无线位图 (0级) 图像

WEBP.webp

WebP 图像格式

YUV.yuv

CCIR 601 4:1:1 或 4:2:2

常见问题

这是如何工作的?

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我可以转换哪些文件类型?

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这要花多少钱?

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我可以同时转换多个文件吗?

是的!您可以同时转换尽可能多的文件。只需在添加时选择多个文件即可。