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。
PAM(可攜式任意地圖)影像格式是 Netpbm 專案下設計的影像檔案格式家族中相對較不為人知的成員。它是一種高度彈性的格式,可以表示具有不同深度和像素資料類型的各種影像類型。PAM 本質上是較早的 PBM(可攜式位元圖)、PGM(可攜式灰階圖)和 PPM(可攜式像素圖)格式的延伸,這些格式統稱為 PNM(可攜式任意地圖)格式,它們的設計以簡潔和易用為優先,但犧牲了功能和壓縮。PAM 的推出旨在克服這些格式的限制,同時維持其簡潔性和易用性。
PAM 格式的設計目標是與裝置和平台無關,這表示儲存在此格式中的影像可以在任何系統上開啟和處理,而無需擔心相容性問題。這是透過將影像資料儲存在純文字或二進位格式中來達成,各種軟體都可以輕鬆讀寫這些格式。此格式也具有可延伸性,允許加入新的功能和功能,而不會破壞與舊版本的相容性。
PAM 檔案包含標頭,其後接續影像資料。標頭是 ASCII 文字,指定影像的寬度、高度、深度和最大值,以及定義色彩空間的元組類型。標頭以魔術數字「P7」開頭,後面接續一系列以換行符號分隔的標籤,提供必要的元資料。影像資料緊接在標頭之後,可以儲存在二進位或 ASCII 格式中,其中二進位格式由於檔案大小較小且處理時間較快,因此較為常見。
PAM 標頭中指定的深度表示每個像素的通道或組成數量。例如,深度為 3 通常表示彩色影像的紅色、綠色和藍色通道,而深度為 4 則可能包含額外的 alpha 通道以表示透明度。標頭中指定的最大值表示任何通道的最大值,這反過來決定影像的位元深度。例如,最大值為 255 對應於每個通道 8 位元。
元組類型是 PAM 格式的一項關鍵功能,因為它定義了像素資料的詮釋方式。常見的元組類型包括「BLACKANDWHITE」、「GRAYSCALE」、「RGB」和「RGB_ALPHA」等。這種彈性讓 PAM 檔案可以表示各種影像類型,從簡單的黑白影像到具有透明度的全彩影像。此外,可以定義自訂元組類型,讓此格式具有可延伸性,並能適應特殊影像需求。
PAM 檔案也可以在標頭中包含選用的註解行,這些行以「#」字元開頭。這些註解會被影像讀取器忽略,並供人類讀取。它們可用於儲存元資料,例如影像的建立日期、用於產生影像的軟體,或任何其他不適合放入標準標頭欄位的相關資訊。
PAM 檔案中的影像資料儲存在元組序列中,每個元組代表一個像素。元組從左到右、從上到下排序,從影像的左上角像素開始。在二進位格式中,元組的每個通道資料都儲存在二進位整數中,每個通道的位元組數由標頭中指定的最大值決定。在 ASCII 格式中,通道值表示為以空白分隔的 ASCII 十進位數字。
PAM 格式的優點之一是其簡潔性,這使得它易於解析和產生。這種簡潔性是以檔案大小為代價,因為 PAM 不包含任何內建的壓縮機制。然而,PAM 檔案可以使用 gzip 或 bzip2 等通用壓縮演算法進行外部壓縮,這可以顯著減小檔案大小以利儲存或傳輸。
儘管有這些優點,但 PAM 格式由於 JPEG、PNG 和 GIF 等其他影像格式的普及而未在主流廣泛使用,這些格式提供內建壓縮,並受到更廣泛的軟體和硬體支援。然而,PAM 仍然是某些應用程式的寶貴格式,特別是那些需要高度彈性或涉及影像處理或分析任務的應用程式,在這些任務中,此格式的簡潔性和精確性是有利的。
在軟體開發的背景下,PAM 格式通常用作影像處理管線中的中間格式。其直觀的結構使其易於使用自訂指令碼或程式進行處理,而其彈性則允許它容納 各種處理步驟的輸出,而不會遺失資訊。例如,影像可以轉換為 PAM 格式,處理以套用濾鏡或轉換,然後轉換為更常見的格式以供顯示或散布。
Netpbm 函式庫是處理 PAM 和其他 Netpbm 格式的主要軟體套件。它提供一系列命令列工具,用於在格式之間轉換,以及執行基本的影像處理,例如縮放、裁剪和色彩調整。此函式庫還包含 C 和其他語言的程式設計介面,允許開發人員直接在他們的應用程式中讀寫 PAM 檔案。
對於有興趣使用 PAM 格式的使用者和開發人員,有幾項考量事項需要牢記。首先,由於此格式較不常見,因此並非所有影像檢視和編輯軟體都會原生支援它。對於某些任務,可能需要使用特殊工具或轉換為不同的格式。其次,由於缺乏壓縮,PAM 檔案可能會相當大,特別是對於高解析度影像,因此在使用此格式時應考量儲存和頻寬。
儘管有這些考量,但 PAM 格式的優點使其在某些情況下成為寶貴的工具。其簡潔性和彈性有助於快速開發和實驗,而其可延伸性則確保它可以適應未來的需求。對於研究、科學影像或任何影像資料的完整性和精確性至上的應用程式,PAM 提供了一個強大的解決方案。
總之,PAM 影像格式是一種多功能且直觀的檔案格式,屬於 Netpbm 影像格式家族。它被設計為簡潔、彈性且與平台無關,使其適用於各種影像類型和應用程式。雖然它可能不是每個情況下的最佳選擇,特別是在檔案大小或廣泛相容性令人擔憂的情況下,但其優點使其成為需要精確表示和處理影像資料的特殊應用程式的絕佳選擇。因此,它仍然是影像處理和分析領域中相關且有用的格式。
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