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JPEG和TIFF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（ExifTool和Exiv2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：Make、Model、FNumber、ExposureTime、ISOSpeedRatings、FocalLength、MeteringMode、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 和 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。
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).
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
PCX 影像格式,全稱'Picture Exchange',是一種光柵圖形檔案格式,在20世紀80年代末和90年代主要用於 DOS 和基於 Windows 的電腦。由 ZSoft Corporation 開發,它是 IBM PC 兼容電腦上最早被廣泛接受的彩色影像格式之一。PCX 格式以其簡單性和易於實現而聞名,這有助於它在個人電腦早期得到廣泛採用。它在 Microsoft Paintbrush(後來成為 Microsoft Paint)等軟體中的使用尤其廣泛,也被用於螢幕擷取、掃描器輸出和桌面壁紙。
PCX 檔案格式旨在表示掃描影像和其他類型的圖像數據。它支援多種色深,包括單色、2 色、4 色、16 色、256 色和 24 位真彩色影像。該格式支援各種分辨率和長寬比,使其適用於不同的顯示設備和列印要求。儘管有這種靈活性,但 PCX 格式已被如 JPEG、PNG 和 GIF 等更現代的影像格式所取代,這些格式提供了更好的壓縮和色彩支持。然而,理解 PCX 格式仍然對於處理包含 PCX 檔案的遺留系統或數位檔案館很相關。
PCX 檔案由標頭、影像數據和可選的256色調色盤組成。標頭長128位元組,包含有關影像的重要資訊,如所使用的 PCX 格式版本、影像尺寸、色彩平面數量、每個色彩平面的位數,以及編碼方法。PCX 檔案使用的編碼方法是游程編碼(RLE),這是一種簡單的無損數據壓縮方式,可以減小檔案大小而不犧牲影像品質。RLE 通過將相同位元組的序列壓縮為單個位元組加上一個計數位元組來實現。
PCX 檔案中的影像數據按平面組織,每個平面表示不同的色彩分量。例如,24 位彩色影像會有三個平面,分別代表紅、綠和藍色分量。每個平面中的數據使用 RLE 編碼,並按列存儲,每列代表一行像素。列從上到下排列,每列中的像素從左到右排列。對於每像素少於 24 位的影像,檔案末尾可能會有一個額外的調色盤部分,定義影像中使用的顏色。
可選的 256 色調色盤是 PCX 格式中每像素 8 位或更少的一個關鍵特徵。這個調色盤通常位於檔案末尾,緊跟影像數據之後,由一系列 3 位元組條目組成,每個條目代表單個顏色的紅、綠和藍色分量。調色盤允許在影像中表示廣泛的顏色,儘管每個像素只引用一個顏色索引而不是儲存完整的顏色值。這種索引色方法在檔案大小方面很高效,但相比真彩色影像,它限制了色彩保真度。
PCX 格式的一個優勢是其簡單性,使得開發人員很容易在其軟體中實現。該格式的標頭大小和佈局均固定,這允許對影像數據進行簡單的解析和處理。此外,PCX 檔案使用的 RLE 壓縮相比其他格式使用的更複雜壓縮算法更為簡單。這種簡單性意味著 PCX 檔案可以在當時有限的硬體上輕鬆生成和操縱,無需大量的處理能力或內存。
儘管簡單,但 PCX 格式確實有一些限制。主要缺點之一是缺乏對透明度或 alpha 通道的支持,這些在圖標設計或視頻遊戲圖形等現代圖形工作中至關重要。此外,RLE 壓縮雖然對某些類型的影像很有效,但不如 JPEG 或 PNG 等格式使用的壓縮算法高效。這可能導致 PCX 檔案在處理高分辨率或真彩色影像時的檔案大小更大。
PCX 格式的另一個限制是缺乏對元資料的支持。不同於 TIFF 或 JPEG 等格式,它們可以包含關於影像的各種元資料,如拍攝照片時使用的相機設定或影像創建的日期和時間,PCX 檔案僅包含顯示影像所需的最基本資訊。這使該格式不太適合專業攝影或任何需要保留此類資訊的應用。
儘管有這些限制,但 PCX 格式在過去被廣泛使用,現在仍被許多影像編輯和查看程式所認識。它的遺產在於格式在軟體如 Adobe Photoshop、GIMP 和 CorelDRAW 中持續得到支持。對於在使用舊系統或需要訪問歷史數位內 容的用戶來說,處理 PCX 檔案的能力仍然相關。此外,該格式的簡單性使它成為了解影像檔案格式和資料壓縮技術的有用案例研究。
PCX 格式在早期桌面出版和圖形設計中也發揮了作用。它對多種分辨率和色深的支持使其成為在不同軟體和硬體平台之間創建和交換圖形的一種靈活選擇。在專有格式可能造成協作障礙的時代,PCX 格式作為一種共同的分母facilitated 不同系統之間的影像共享。
從技術實現角度來看,創建一個 PCX 檔案涉及編寫具有正確影像屬性值的 128 位元組標頭,然後是每個色彩平面的 RLE 壓縮影像數據。如果影像使用調色盤,調色盤數據將附加在檔案末尾。讀取 PCX 檔案時,過程是相反的:讀取標頭以確定影像屬性,解壓 RLE 數據以重建影像,如果存在,則讀取調色盤將色彩索引映射到相應的 RGB 值。
PCX 標頭包含幾個關鍵字段,對於解釋影像數據至關重要。這些包括製造商(始終設為 10 表示 ZSoft)、版本(指示 PCX 格式版本)、編碼(始終設為 1 表示 RLE 壓縮)、每像素位數(指示色深)、影像尺寸(由 Xmin、Ymin、Xmax 和 Ymax 字段給出)、水平和垂直分辨率、色彩平面數量、每行字節數(指示每個色彩平面的行字節數)以及灰度影像的標誌等。
PCX 格式的 RLE 壓縮旨在針對具有大面積均一色彩的影像高效,這在當時的電腦圖形中很常見。例如,具有大面積藍色天空的影像可以有效壓縮,因為藍色像素可以用一個位元組加上一個計數位元組表示,而不是單獨儲存每個藍色像素。然而,對於具有更複雜圖案或色彩變化的影像,RLE 壓縮效果不佳,導致的檔案大小可能與未壓縮的影像沒有太大差異。
總之,PCX 影像格式是一種歷史性的檔案格式,在個人電腦和數位圖形的早期發揮了重要作用。它的簡單性和易於實現使其成為軟體開發人員和用戶的熱門 選擇。雖然它已被更先進的影像格式所取代,但 PCX 格式仍然是數位遺產的重要組成部分,並繼續得到許多現代圖形應用程式的支持。了解 PCX 格式提供了數位成像技術演化以及資料壓縮和檔案格式設計挑戰的寶貴見解。
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