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EXIF(可交換圖像檔案格式)是相機和手機嵌入到圖像檔案中的擷取元數據的區塊,如曝光、鏡頭、時間戳,甚至GPS。它使用打包在JPEGTIFF等格式中的TIFF風格標籤系統。它對於照片庫中的可搜索性、排序和自動化至關重要,但如果粗心共享,也可能成為無意的洩漏路徑(ExifToolExiv2使其易于檢查)。

在底層,EXIF重用TIFF的圖像檔案目錄(IFD)結構,在JPEG中,它位於APP1標記(0xFFE1)內,有效地將一個小的TIFF檔案嵌套在JPEG容器中(JFIF概述CIPA規範門戶)。官方規範——CIPA DC-008(EXIF),目前為3.x版——記錄了IFD佈局、標籤類型和约束(CIPA DC-008規範摘要)。EXIF定義了一個專用的GPS子IFD(標籤0x8825)和一個互操作性IFD(0xA005)(Exif標籤表)。

實現細節很重要。典型的JPEG以JFIF APP0段開始,後跟APP1中的EXIF。舊的閱讀器首先期望JFIF,而現代庫則可以毫無問題地解析兩者(APP段說明)。在實踐中,解析器有時會假設规范不要求的APP順序或大小限制,因此,工具的開發者會記錄下一些特殊的行為和邊緣情況(Exiv2元數據指南ExifTool文檔)。

EXIF不限於JPEG/TIFF。PNG生態系統標準化了eXIf區塊以在PNG檔案中攜帶EXIF數據(支持正在增長,並且塊相對於IDAT的排序在某些實現中可能很重要)。WebP是一種基於RIFF的格式,可在專用區塊中容納EXIF、XMP和ICC(WebP RIFF容器libwebp)。在Apple平台上,Image I/O在轉換為HEIC/HEIF時會保留EXIF數據,以及XMP數據和製造商資訊(kCGImagePropertyExifDictionary)。

如果您想知道應用程序如何推斷相機設置,EXIF的標籤映射就是答案:MakeModelFNumberExposureTimeISOSpeedRatingsFocalLengthMeteringMode、等都存在於主IFD和EXIF子IFD中(Exif標籤Exiv2標籤)。Apple通過Image I/O常量(如 ExifFNumber GPSDictionary)公開這些。 在Android上, AndroidX ExifInterface 可以跨JPEG、PNG、WebP和HEIF讀取和寫入EXIF數據。

方向、時間和其他問題

方向值得特別一提。大多數設備將像素存儲為“拍攝時”的狀態,並記錄一個標籤,告訴查看器如何在顯示時旋轉。 這就是標籤274(Orientation),其值如1(正常)、6(順時針90°)、3(180°)、8(270°)。不遵守或錯誤地更新此標籤會導致照片旋轉、縮略圖不匹配以及後續處理階段的機器學習錯誤 (方向標籤;實用指南). 在處理流程中,通常會通過物理旋轉像素並將Orientation設置為1來進行規範化 (ExifTool).

計時比看起來要復雜。像DateTimeOriginal這樣的歷史標籤缺少時区,這使得跨界拍攝變得模棱两可。 較新的標籤添加了時区資訊,例如OffsetTimeOriginal,因此軟件可以記錄DateTimeOriginal加上UTC偏移量(例如-07:00),以便进行準確的排序和地理關聯 (OffsetTime*標籤;標籤概述).

EXIF vs. IPTC vs. XMP

EXIF與IPTC照片元數據(標題、創作者、權利、主題)和XMP(Adobe的基於RDF的框架,已標準化為ISO 16684-1)共存,有時甚至重疊。 在實踐中,正確實現的軟件會協調相機創作的EXIF數據和用戶創作的IPTC/XMP數據,而不會丟棄任何一個 (IPTC指南;LoC關於XMP;LoC關於EXIF).

隱私與安全

隱私問題使EXIF成為一個有爭議的話題。地理標籤和設備序列號不止一次地暴露了敏感位置;一個著名的例子是2012年Vice雜誌上John McAfee的照片,據報導,其中的EXIF GPS坐標暴露了他的行踪 (Wired;The Guardian). 许多社交平台在上傳時會刪除大部分EXIF數據,但實現方式各不相同,並且會隨著時間的推移而變化。建議通過下載您自己的帖子並使用 適當的工具進行檢查来驗證 (Twitter媒體帮助;Facebook帮助;Instagram帮助).

安全研究人員也密切關注EXIF解析器。廣泛使用的庫(例如libexif)中的漏洞包括由格式錯誤的標籤觸發的緩衝區溢出和越界讀取。因為EXIF是 可預測位置的結構化二進制文件,所以很容易製作這些標籤 (公告;NVD搜索). 如果從不受信任的來源接收文件,保持元數據相關庫的更新並在隔離環境(沙盒)中處理圖像是非常重要的。

實用工作流程提示

  • 謹慎管理位置資訊:在適當的時候禁用相機地理標記,或在導出時剝離GPS數據。如果您以後需要這些數據,請保留私人原件 (ExifTool;Exiv2 CLI).
  • 在處理流程中規範化方向和時間戳,最好是寫入物理旋轉並刪除不明確的標籤(或添加OffsetTime*)。 (方向;OffsetTime*).
  • 通過根據當前的 IPTC指南映射EXIF↔IPTC↔XMP来保留描述性元數據(信用/權利),並優先使用 XMP来處理豐富的、可擴展的字段。
  • 對於PNG/WebP/HEIF,請驗證您的庫是否確實讀取和寫入現代EXIF/XMP位置的數據;不要假設與JPEG相同 (PNG eXIf;WebP容器;Image I/O).
  • 保持依賴項更新;元數據是解析器攻擊的常見目標 (libexif公告).

如果使用得當,EXIF是連接照片目錄、權利工作流程和計算機視覺管道的關鍵元素。如果使用不當,它就成了您可能不想分享的數位足跡。好消息是:生態系統——規範、操作系統API和工具——為您提供了所需的控制 (CIPA EXIF;ExifTool;Exiv2;IPTC;XMP).

進一步閱讀和參考

常見問題

什麼是 EXIF 數據?

EXIF(可交換圖像檔案格式)數據是關於照片的一系列元數據,例如相機設置、照片拍攝的日期和時間,以及在GPS啟用時的位置資訊。

我如何檢視 EXIF 數據?

大多數圖像檢視器和編輯器(例如 Adobe Photoshop、Windows 照片檢視器等)都允許檢視 EXIF 數據。通常只需打開檔案的屬性或資訊面板即可。

EXIF 數據能被編輯嗎?

是的,可以使用 Adobe Photoshop、Lightroom 等專用軟體或易於使用的在線工具來編輯 EXIF 數據,從而修改或刪除特定的元數據欄位。

和 EXIF 數據相關的隱私風險有哪些?

有。如果 GPS 啟用,嵌入 EXIF 元數據中的位置數據可能會洩漏相片拍攝地點的敏感地理資訊。因此建議在分享照片時移除或模糊化這些數據。

我如何移除 EXIF 數據?

許多軟體程式允許你移除 EXIF 數據。這個過程通常被稱為 '剝除' EXIF 數據。也存在許多線上工具提供此功能。

社交媒體網站會保留 EXIF 數據嗎?

為了維護用戶隱私,大多數社交媒體平台,如 Facebook、Instagram 和 Twitter,將自動剝除圖像的 EXIF 數據。

EXIF 數據提供了哪些類型的資訊?

EXIF 數據可以包括相機模型、拍攝的日期與時間、焦距、曝光時間、光圈、ISO 設置、白平衡設置,和 GPS 位置等詳細資訊。

為什麼 EXIF 數據對攝影師有用?

對攝影師而言,EXIF 數據是了解照片具體拍攝設置的寶貴指南。這些資訊有助於改進技術並在未來重現相似的拍攝條件。

所有的圖像都包含 EXIF 數據嗎?

不,只有在使用支持 EXIF 元數據的設備(如數位相機和智能手機)拍攝的圖像才會包含這些數據。

EXIF 數據是否有標準格式?

是的,EXIF 數據遵循由日本電子產業開發協會 (JEIDA) 設定的標準。然而,特定的製造商可能會包含額外的專屬資訊。

什麼是 PCT 格式?

Apple Macintosh QuickDraw/PICT

PCT 影像格式,也被稱為 Macintosh PICT 格式,是一種主要用於 Macintosh 電腦的圖形檔案格式。它最初在1980年代被設計為一種元檔案格式,這意味著它可以包含位圖和向量數據。這種靈活性使它成為存儲和傳輸各種圖形類型(從簡單的插圖到複雜的影像)的熱門選擇。PCT 格式是由蘋果公司開發的,用於facilitated 不同應用程式之間的圖形傳輸,並作為 QuickDraw 圖形庫(早期 Macintosh 作業系統圖形使用者介面的基礎)的圖形傾倒格式。

PCT 格式的獨特之處在於它可以同時存儲向量和位圖資訊。向量圖形由數學方程式定義的路徑組成,這使它們可以無損地縮放。而位圖圖形由像素組成,當縮放時可能會導致細節損失。通過結合這兩種類型的數據,PCT 檔案能夠有效地存儲包含文字、線條藝術和照片元素的複雜插圖等影像,同時還能維持對某些部分無損縮放的能力。

PCT 檔案的結構是以一個512位元組的標頭開頭,通常被填充為零,而不被 PICT 格式本身使用。接下來是 PICT 檔案標頭,其中包含版本號和影像大小等重要資訊。標頭之後是影像數據,由操作碼(opcode)組成,這些操作碼指定如何渲染影像。這些操作碼可以定義線條、形狀、顏色和其他圖形元素,以及點陣影像的位圖數據。

PCT 格式有兩個主要版本:PICT1 和 PICT2。PICT1 是支持基本繪圖命令和有限顏色數的原始版本。PICT2 隨 Macintosh II 推出,增加了對更複雜的影像功能的支持,如 24 位色、漸變和 JPEG 壓縮。PICT2 還引入了'區域'的概念,允許進行更複雜的裁切操作,只有根據定義的區域繪製影像的某些部分。

PCT 格式的一個關鍵特性是其對影像數據的壓縮能力。PCT 檔案使用 RLE(游程編碼),這是一種簡單的數據壓縮方式,其中相同數據值的序列存儲為單個值和計數,而不是原始運行。這對於具有大面積均一色彩的影像特別有效。PICT2 通過支援 JPEG 壓縮進一步增強了這一功能,這對於壓縮照片影像更加高效。

PCT 格式還包括一些在當時很先進的其他功能。它支援多種分辨率,這意味著可以根據輸出設備的功能以不同的細節level渲染影像。當同一影像需要同時在螢幕和印表機上顯示時,這特別有用,因為它們通常有非常不同的分辨率要求。此外,PCT 檔案可以包含預覽影像,這是向量數據的小型位圖表示。這允許應用程式快速顯示影像的縮略圖,而無需渲染整個向量圖形。

儘管有這些功能,但 PCT 格式也有一些局限性。最重要的一個是缺乏對透明性的支持。與 GIF 和 PNG 等格式不同,PCT 不允許創建具有透明背景或半透明元素的影像。這種限制在影像分層或需要放在不同顏色或圖案背景上時可能會有問題。

PCT 格式的另一個限制是其平台依賴性。PCT 是為 Macintosh 作業系統和 QuickDraw 設計的,這意味著它在其他平台上沒有原生支持。雖然有第三方工具和庫可以在 Windows 和其他操作系統上讀寫 PCT 檔案,但該格式在 Macintosh 社區之外從未得到廣泛採用。這導致了相容性問題,特別是隨著使用 Macintosh 特定軟體的減少。

PCT 格式也存在安全問題。過去,有些應用程式處理 PCT 檔案的方式存在漏洞,可能允許執行惡意代碼。這是許多檔案格式的共同問題,其中複雜性和向後兼容性可能導致安全疏忽。因此,一些現代應用程式已經放棄了對 PCT 格式的支持,或者在更安全的沙箱環境中處理它。

在檔案擴展名方面,PCT 檔案通常以'.pct'或'.pict'擴展名保存。然而,由於 Macintosh 檔案系統的大小寫無關性,這些擴展名是可互換的。在將 PCT 檔案轉移到區分大小寫的文件系統(如 Linux)時,必須小心保持正確的檔案擴展名以確保相容性。

PCT 格式已被如 PNG、JPEG 和 SVG 等更現代的影像格式所取代。這些格式提供了更好的壓縮、更廣泛的平台支持,以及透明度和動畫等附加功能。然而,在某些遺留系統和應用程式中仍在使用 PCT 檔案,特別是那些為舊版 Macintosh 作業系統設計的。因此,了解 PCT 格式在處理歸檔圖形素材或與較舊的 Macintosh 軟體進行接口時可能很重要。

對於處理 PCT 檔案的開發人員和用戶來說,有很多工具可用於查看、轉換和編輯這些影像。GraphicConverter 是一個流行的Macintosh應用程式,可以處理 PCT 格式以及許多其他格式。Adobe Photoshop 也有打開和轉換 PCT 檔案的能力,儘管較新版本可能已由於該格式的相關性下降而放棄了支持。還有一些在線工具允許用戶將 PCT 檔案轉換為更常見的格式,如 JPEG 或 PNG。

在編程領域,ImageMagick 和 Python 影像庫(PIL)等庫可用於以編程方式操作 PCT 檔案。這些庫提供了讀取、寫入和轉換 PCT 檔案的功能,以及進行影像處理任務的能力。然而,開發人員應該意識到,與更現代的格式相比,這些庫對 PCT 檔案的支持可能會有限,需要額外的努力來正確處理 PCT 檔案。

總之,PCT 影像格式在 Macintosh 電腦早期發揮了重要作用,提供了一種靈活而強大的方式來存儲和操縱圖形。雖然它已被更新的格式所取代,但它的遺產仍然存在於依賴這種曾經普及格式的遺留內容和應用程式中。了解 PCT 的技術細節,從其結構和功能到其局限性和安全問題,對於可能遇到這種格式的歸檔工作或與較舊的 Macintosh 系統互動的專業人士來說至關重要。

支援的格式

AAI.aai

AAI 沙漠圖像

AI.ai

Adobe Illustrator CS2

AVIF.avif

AV1 圖像文件格式

AVS.avs

AVS X 圖像

BAYER.bayer

原始 Bayer 圖像

BMP.bmp

Microsoft Windows 點陣圖像

CIN.cin

Cineon 圖像文件

CLIP.clip

圖像剪輯遮罩

CMYK.cmyk

原始青色,洋紅色,黃色和黑色樣本

CMYKA.cmyka

原始青色,洋紅色,黃色,黑色和 Alpha 樣本

CUR.cur

Microsoft 圖標

DCX.dcx

ZSoft IBM PC 多頁畫筆

DDS.dds

Microsoft DirectDraw 表面

DPX.dpx

SMTPE 268M-2003 (DPX 2.0) 圖像

DXT1.dxt1

Microsoft DirectDraw 表面

EPDF.epdf

封裝式可攜式文件格式

EPI.epi

Adobe 封裝式 PostScript 交換格式

EPS.eps

Adobe 封裝式 PostScript

EPSF.epsf

Adobe 封裝式 PostScript

EPSI.epsi

Adobe 封裝式 PostScript 交換格式

EPT.ept

帶有 TIFF 預覽的封裝式 PostScript

EPT2.ept2

帶有 TIFF 預覽的封裝式 PostScript Level II

EXR.exr

高人眼動態範圍圖像

FARBFELD.ff

Farbfeld

FF.ff

Farbfeld

FITS.fits

靈活的圖像傳輸系統

GIF.gif

CompuServe 圖形交換格式

GIF87.gif87

CompuServe 圖形交換格式(版本87a)

GROUP4.group4

原始 CCITT Group4

HDR.hdr

高動態範圍圖像

HRZ.hrz

緩慢掃描電視

ICO.ico

Microsoft 圖標

ICON.icon

Microsoft 圖標

IPL.ipl

IP2 位置圖像

J2C.j2c

JPEG-2000 編碼串

J2K.j2k

JPEG-2000 編碼串

JNG.jng

JPEG 網絡圖形

JP2.jp2

JPEG-2000 文件格式語法

JPC.jpc

JPEG-2000 編碼串

JPE.jpe

聯合攝影專家組 JFIF 格式

JPEG.jpeg

聯合攝影專家組 JFIF 格式

JPG.jpg

聯合攝影專家組 JFIF 格式

JPM.jpm

JPEG-2000 文件格式語法

JPS.jps

聯合攝影專家組 JPS 格式

JPT.jpt

JPEG-2000 文件格式語法

JXL.jxl

JPEG XL 圖像

MAP.map

多解析度無縫圖像數據庫 (MrSID)

MAT.mat

MATLAB 等級 5 圖像格式

PAL.pal

棕櫚點陣圖

PALM.palm

棕櫚點陣圖

PAM.pam

通用二維位圖格式

PBM.pbm

可攜式位圖格式(黑白)

PCD.pcd

Photo CD

PCDS.pcds

Photo CD

PCT.pct

Apple Macintosh QuickDraw/PICT

PCX.pcx

ZSoft IBM PC Paintbrush

PDB.pdb

棕櫚數據庫圖像查看器格式

PDF.pdf

可攜式文件格式

PDFA.pdfa

可攜式文檔檔案格式

PFM.pfm

可攜式浮點格式

PGM.pgm

可攜式灰度圖格式

PGX.pgx

JPEG-2000 VM 格式

PICON.picon

個人圖標

PICT.pict

Apple Macintosh QuickDraw/PICT

PJPEG.pjpeg

聯合照相專家組 JFIF 格式(進行中)

PNG.png

可攜式網路圖形格式

PNG00.png00

與原始圖像相同的 PNG 圖像

PNG24.png24

透明背景的 24 位 RGB PNG 圖像

PNG32.png32

帶有透明度通道的 32 位 RGBA PNG 圖像

PNG48.png48

48 位 RGB PNG 圖像

PNG64.png64

帶有透明度通道的 64 位 RGBA PNG 圖像

PNG8.png8

8位的 PNG 圖像

PNM.pnm

可攜式任何圖像格式

PPM.ppm

可攜式像素圖格式(彩色)

PS.ps

Adobe PostScript

PSB.psb

Photoshop大型檔案格式

PSD.psd

Adobe Photoshop bitmap

RGB.rgb

原始紅色,綠色和藍色樣本

RGBA.rgba

原始紅色,綠色,藍色和 Alpha 樣本

RGBO.rgbo

原始紅色,綠色,藍色和不透明度樣本

SIX.six

DEC SIXEL 圖像格式

SUN.sun

SUN 飽和圖像

SVG.svg

可縮放矢量圖形

SVGZ.svgz

壓縮的可縮放矢量圖形

TIFF.tiff

Tagged Image File Format

VDA.vda

Truevision Targa 圖像

VIPS.vips

VIPS圖像

WBMP.wbmp

無線點陣圖像

WEBP.webp

WebP圖像格式

YUV.yuv

CCIR 601 4:1:1 或 4:2:2

常見問題

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