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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 HDR 格式?

高動態範圍圖像

HALD 影像格式雖然未被一般大眾廣泛認知,但在進階影像處理和色彩分級工作流程中扮演著舉足輕重的角色。其基本原理是作為一個中立參考,對數位影像系統可顯示的所有可能色彩值進行對應。此對應透過一個獨特的視覺模式達成,該模式以二維格式呈現三維色彩空間。基本上,HALD 影像作為一個全面的色彩查詢表 (LUT),可在廣泛的應用中進行有效率的色彩處理。透過調整 HALD 影像,然後使用修改後的 HALD 作為色彩查詢表,專業人士可以在多個影像或影片中達成一致且可預測的色彩轉換。

「HALD」名稱的由來並未廣泛記載,導致其起源蒙上一層神秘面紗。在實務上,HALD 影像格式代表色彩查詢表 (LUT) 的演進,而色彩查詢表在色彩分級和影像處理中扮演著重要的角色。與傳統的 LUT 不同,傳統的 LUT 通常僅限於特定範圍的色彩轉換,而 HALD 影像在其網格中包含所有可能色彩轉換的呈現。這種對色彩空間的詳盡封裝允許在色彩分級過程中擁有無與倫比的控制力和彈性。

建立 HALD 影像涉及產生一個圖案,其中至少包含裝置色彩空間中的每種色彩一次。通常,這是透過將色彩空間細分為一個網格來達成,其中每個儲存格代表一種獨特的色彩。HALD 影像的複雜度和大小可能有所不同,通常會隨著所需的色彩呈現精確度而增加。標準的 HALD 影像透過將三維色彩空間(紅色、綠色、藍色)對應到一個二維平面來建立,並以影像編輯軟體可以輕鬆處理的方式組織色彩。

HALD 影像的實際應用橫跨各種領域,從電影和攝影到數位藝術和印刷媒體。在電影和影片後製中,HALD 影像用於建立色彩查詢表,以確保不同鏡頭或場景之間的色彩一致性。攝影師使用 HALD 影像將一致的色彩設定檔套用至大量影像,大幅減少手動色彩校正所需的時間。在數位藝術領域,HALD 影像有助於建立獨特的色彩設定檔,可套用至數位畫布以增強藝術表現。

HALD 影像格式的主要優點之一是使用它進行色彩調整的非破壞性。由於色彩轉換是使用源自 HALD 影像的查詢表套用,而不是直接套用至原始影像,因此原始影像的底層資料保持不變。這允許輕鬆地修改和嘗試不同的色彩分級,而不會損害原始影像品質。此外,透過基於 HALD 的查詢表套用色彩分級通常比手動色彩校正更快,簡化了後製工作流程。

技術上建立 HALD 影像需要專門的軟體,該軟體能夠產生代表色彩空間的複雜網格。此程序從定義 HALD 影像的維度開始,這決定了它可以呈現的色彩範圍。然後將色彩空間離散化為一系列的立方體,每個立方體對應於一種特定的色彩。這些立方體被壓縮成一個二維網格,建立 HALD 影像。HALD 影像中色彩呈現的精確度與其解析度成正比,解析度越高,色彩分級越詳細。

要將 HALD 影像用於色彩分級,第一步是將所需的色彩校正套用至 HALD 影像本身。這可以使用任何標準的影像編輯軟體來完成,允許調整色彩平衡、對比、飽和度等。進行調整後,編輯後的 HALD 影像會轉換成一個查詢表。然後可以將此查詢表套用至其他影像或影片素材,在所有視覺效果中複製色彩調整。結果是一致且和諧的色彩分級,增強專案的整體美感。

儘管有許多優點,在使用 HALD 影像時仍有一些事項需要考量。使用 HALD 影像可達成的色彩分級品質和精確度取決於 HALD 影像本身的解析度。解析度較高的 HALD 影像允許更詳細的色彩分級,但也需要更多的處理能力和儲存空間。此外,基於 HALD 的查詢表在達成所需的色彩分級方面的有效性可能會因原始內容的色彩設定檔和光源條件而異,需要調整或自訂 HALD 影像或查詢表。

將 HALD 影像整合到數位工作流程中可以大幅提升色彩分級程序的效率和品質。例如,在電影製作中,建立一系列針對不同光源條件和相機設定量身打造的 HALD 影像,可以促進在各種場景中快速進行色彩分級。在攝影中,產生特定於相機色彩設定檔的 HALD 影像可以簡化大量照片的色彩校正程序,確保一致性並節省寶貴的時間。此外,在色彩精確度至關重要的情況下,例如醫學影像或品牌色彩呈現,HALD 影像提供了一個工具來達成精確的色彩校準。

HALD 影像的潛力超越其目前的應用。隨著運算能力的提升和軟體的進步,在創意和技術領域中利用 HALD 影像的可能性將會擴展。未來的發展可能包括用於產生和編輯 HALD 影像的更直覺的軟體工具、用於更精確色彩呈現的增強演算法,以及在色彩保真度至關重要的產業中更廣泛的採用。此外,在處理 HALD 影像中整合人工智慧可以自動化和優化色彩分級程序,讓新手和專業人士都能更輕鬆地使用。

然而,HALD 技術的普及也帶來挑戰,特別是在標準化和互通性方面。隨著不同的軟體和硬體製造商採用 HALD 技術,確保跨平台和裝置的相容性變得至關重要。如果沒有建立用於建立、編輯和套用 HALD 影像的標準化格式和程序,使用者在達成一致的結果時可能會遇到困難。解決這些挑戰需要產業利害關係人合作,建立共同的標準,以促進 HALD 影像在各種應用中的無縫使用。

HALD 影像廣泛採用的另一個重大障礙是教育和宣導。儘管 HALD 影像提供了技術優勢,但其複雜性和產生和有效使用它們所需的專業知識可能會讓許多潛在使用者望而生畏。為了克服此障礙,開發全面的教育資源和使用者友善的軟體介面至關重要。透過簡化使用 HALD 影像的程序,並提供明確且易於取得的指導,製造商和軟體開發人員可以擴大此強大工具的吸引力。

總之,HALD 影像格式代表數位影像處理的重大進步,在色彩分級中提供無與倫比的彈性和精確度。它將整個色彩空間封裝在單一的非破壞性格式中的能力,為創意專業人士提供了一個強大的工具,可以在各種視覺媒體中達成一致且和諧的色彩配置。隨著技術的進步,HALD 影像的潛在應用無疑將擴展,在數位色彩分級領域帶來令人興奮的發展。然而,實現此潛力將取決於克服與標準化、互通性和使用者教育相關的挑戰。隨著產業持續發展,HALD 技術的採用和優化將在塑造數位影像的未來中扮演至關重要的角色。

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

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

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

FF.ff

Farbfeld

FITS.fits

靈活的圖像傳輸系統

GIF.gif

CompuServe 圖形交換格式

HDR.hdr

高動態範圍圖像

HEIC.heic

高效圖像容器

HRZ.hrz

緩慢掃描電視

ICO.ico

Microsoft 圖標

ICON.icon

Microsoft 圖標

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

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

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

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

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

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