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。
MAT 影像格式通常與 MATLAB（一種由 MathWorks 開發的高階語言和互動式環境）相關聯，它並非像 JPEG 或 PNG 那樣的傳統影像格式。相反地，它是一種用於儲存矩陣、變數和其他通常在 MATLAB 中使用的資料類型的檔案格式。MAT 格式是 MATLAB MAT 檔案的縮寫。此檔案格式對於 MATLAB 使用者至關重要，因為它允許儲存和管理會話資料，其中可能包含變數、函式、陣列，甚至以可以輕鬆載入回 MATLAB 工作空間以進行進一步分析或處理的格式儲存的影像。
MAT 檔案是二進位資料容器，可以容納多個變數，包括多維陣列和純量資料。在處理影像時，MATLAB 會將它們視為矩陣，每個畫素值都儲存在矩陣中的一個元素中。對於灰階影像，這是一個二維矩陣，而對於彩色影像，則是一個三維矩陣，其中紅色、綠色和藍色色彩元件有各自的圖層。MAT 格式對於儲存此類影像資料特別有用，因為它保留了資料的精確數值精度和結構，這對於科學和工程應用至關重要。
MAT 檔案格式隨著時間演進，隨著 MATLAB 的更新，發布了不同的版本。最常見的版本是 MAT 檔案版本 4、5 和 7，截至我 2023 年的知識截止，版本 7.3 是最新版本。每個版本在資料容量、壓縮和與 HDF5（階層式資料格式版本 5）的相容性方面都引入了改進，HDF5 是一種廣泛使用的資料模型、函式庫和檔案格式，用於儲存和管理複雜資料。
MAT 檔案版本 4 是最簡單且最舊的格式，不支援資料壓縮或複雜的階層結構。它主要用於與舊版 MATLAB 相容。版本 5 是一個更進階的格式，引入了資料壓縮、Unicode 字元編碼以及對複數和物件的支援等功能。版本 7 新增了更多增強功能，包括改進的壓縮和儲存更大陣列的能力。版本 7.3 完全整 合了 HDF5 標準，允許 MAT 檔案利用 HDF5 的進階功能，例如更大的資料儲存和更複雜的資料組織。
在處理 MAT 檔案時，特別是對於影像資料，了解 MATLAB 如何處理影像非常重要。MATLAB 將影像表示為數字陣列，每個數字對應於灰階影像中畫素的強度或 RGB 影像中的色彩代碼。例如，8 位元灰階影像儲存在一個矩陣中，其值範圍從 0 到 255，其中 0 代表黑色，255 代表白色，介於兩者之間的值代表灰色陰影。對於彩色影像，MATLAB 使用一個三維陣列，其中前兩個維度對應於畫素位置，第三個維度對應於色彩通道。
要在 MATLAB 中建立 MAT 檔案，可以使用「save」函式。此函式允許使用者指定檔案名稱和他們想要儲存的變數。例如，要將名為「img」的影像矩陣儲存到名為「imageData.mat」的 MAT 檔案中，可以執行指令「save('imageData.mat', 'img')」。此指令會建立一個包含影像資料的 MAT 檔案，稍後可以使用「load」函式將其載入回 MATLAB。
在 MATLAB 中載入 MAT 檔案很簡單。「load」函式用於從檔案中讀取資料並將其帶入 MATLAB 工作空間。例如，執行「load('imageData.mat')」會將「imageData.mat」的內容載入工作空間，允許使用者存取和操作儲存的影像資料。載入後可以使用「whos」指令顯示已載入變數的資訊，包括其大小、形狀和資料類型。
MAT 格式的主要優點之一是它能夠緊湊且有效率地儲存資料。在將資料儲存到 MAT 檔案時，MATLAB 可以套用壓縮來縮小檔案大小。這對於影像資料特別有用，影像資料可能相當大，特別是在處理高解析度影像或廣泛的影像資料集時。MAT 檔案中使用的壓縮是無損的，這表示當資料載入回 MATLAB 時，它與原始資料相同，不會損失精度或品質。
MAT 檔案也支援儲存元資料，其中可能包含有關資料來 源、建立日期、使用的 MATLAB 版本以及任何其他相關詳細資料的資訊。在與他人分享資料或將資料封存以供未來使用時，此元資料非常有價值，因為它提供了背景並確保資料可以準確地詮釋和重製。
除了數值陣列和影像資料之外，MAT 檔案還可以儲存各種其他資料類型，例如結構、儲存格陣列、表格和物件。這種靈活性使 MAT 檔案成為 MATLAB 使用者的多功能工具，因為它們可以將各種資料類型和結構封裝在一個檔案中。這對於涉及多種類型資料的複雜專案特別有用，因為所有相關資料都可以以一致且有條理的方式儲存。
對於需要在 MATLAB 外部與 MAT 檔案互動的使用者，MathWorks 提供了 MAT 檔案 I/O 函式庫，它允許以 C、C++ 和 Fortran 編寫的程式讀取和寫入 MAT 檔案。此函式庫對於將 MATLAB 資料與其他應用程式整合，或開發需要存取 MAT 檔案資料的客製化軟體非常有用。此外，還有其他程式語言的第三方函式庫和工具，例如 Python，讓更多應用程式可以使用 MAT 檔案。
MAT 檔案與 HDF5 標準在版本 7.3 中的整合顯著擴充了此格式的功能。HDF5 設計用於儲存和組織大量資料，透過採用此標準，MAT 檔案現在可以處理比以前大得多的資料集。這對於機器學習、資料探勘和高性能運算等領域特別重要，這些領域通常會使用大量資料。HDF5 整合也表示可以使用相容於 HDF5 的工具存取 MAT 檔案，進一步增強與其他系統和軟體的互操作性。
儘管 MAT 格式有許多優點，但仍有一些事項需要考慮。其中之一是版本相容性的問題。隨著 MATLAB 的演進，MAT 檔案格式也隨之演進，而使用較新版本儲存的檔案可能與舊版 MATLAB 不相容。使用者需要知道他們正在使用的 MATLAB 版本以及他們嘗試載入的 MAT 檔案版本。MATLAB 提供了函式，可以在儲存時檢查和指定 MAT 檔案的版本，這有助於在不同的 MATLAB 版本之間維持相容性。
另一個考量是 MAT 格式的專有性質。儘管它有 MathWorks 充分的文件記載和支援，但它不像其他一些資料格式那樣是一個開放標準。在與沒有存取 MATLAB 或相容軟體的使用者分享資料時，這可能會帶來挑戰。然而，與 HDF5 的整合在某種程度上緩解了這個問題，因為 HDF5 是一個開放標準，而且有許多工具可用於處理 HDF5 檔案。
總之，MAT 影像格式是一種強大且靈活的方式，可以在 MATLAB 中儲存影像資料和其他變數。它保留數值精度的能力、支援各種資料類型以及與 HDF5 標準整合，使其成為 MATLAB 使用者的寶貴工具，特別是那些在科學和工程領域工作的人。儘管在版本相容性和格式的專有性質方面有一些考量，但使用 MAT 檔案進行資料儲存和交換的好處是顯著的。隨著 MATLAB 持續演進，MAT 格式可能會持續發展，為管理複雜資料提供更多功能和能力。
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