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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 PNG 格式?

可攜式網路圖形格式

隨著對更高視覺品質和更有效率資料壓縮技術的需求不斷增加,多年來影像格式的演進十分顯著。在這些發展中,PLASMA 影像格式脫穎而出,它提供高壓縮比、支援廣色域,以及適應性強的影像編碼方法,使其特別適用於網路使用和高畫質顯示器。讓 PLASMA 與其他影像格式區別開來的關鍵特徵之一,是其進階的壓縮演算法,此演算法旨在縮小檔案大小,同時不影響影像品質。

PLASMA 背後的壓縮技術仰賴一種稱為「感知量化」的精密方法,此方法利用人類視覺系統的特性。與均勻降低影像中資料的傳統壓縮方法不同,感知量化選擇性地壓縮眼睛較不易察覺差異的影像區域。此方法讓 PLASMA 影像即使在較低的位元率下,也能維持高水準的視覺保真度,有效平衡壓縮效率和影像品質。

PLASMA 格式的另一個顯著特點是它支援廣色域。這表示它能比舊的影像格式更精確地呈現更廣泛的色彩光譜。此功能對於專業攝影、數位藝術和任何以色彩準確度為首要考量的應用程式至關重要。PLASMA 透過整合支援最新色彩空間(例如 Adobe RGB 和 ProPhoto RGB)的進階色彩設定檔來達成此目標,確保顯示的色彩盡可能忠於原始色彩。

適應性編碼是 PLASMA 影像格式設計的另一個基石。此技術讓格式能根據影像內容動態調整其編碼資料的方式。例如,它能辨識並有效率地編碼重複的圖案或紋理,同時對複雜或高度詳細的區域套用更詳細的編碼。這種適應性不僅能增強壓縮,還能確保保留重要的細節,使其成為從網路影像到詳細數位繪畫等各種應用程式的絕佳選擇。

除了技術優勢外,PLASMA 還整合了多項旨在增強使用者體驗和可用性的功能。其中一項功能是漸進式載入,它讓影像能先以較低品質顯示,然後逐漸增加細節。此功能對於網路使用特別有益,讓網站能更快載入,同時最終仍以完整品質顯示影像。漸進式載入也讓 PLASMA 非常適合行動裝置環境,在行動裝置環境中,頻寬可能有限,且載入時間需要盡可能縮短。

安全性與著作權保護也是 PLASMA 格式設計中不可或缺的一部分。隨著數位內容被更廣泛地分享和重複使用,著作權侵權已成為創作者的一大隱憂。PLASMA 透過嵌入式數位浮水印和著作權聲明功能來解決此問題。這些功能讓創作者能將隱形的浮水印或可見的著作權聲明直接嵌入影像檔案中,在確保資訊在影像壓縮後仍能保留的同時,增加一層保護。

PLASMA 與現有技術和平台的相容性是其設計的另一個重要面向。了解互通性的重要性,PLASMA 的開發人員已確保它能輕鬆與目前的網路標準和影像編輯軟體整合。這項努力包括開發熱門圖形軟體的附加元件和擴充功能,讓藝術家和設計師能輕鬆地將 PLASMA 納入其工作流程中。此外,網路瀏覽器和行動應用程式也能在沒有重大變更的情況下輕易支援 PLASMA 影像,促進其廣泛採用。

在底層,PLASMA 採用獨特的檔案結構,最佳化儲存和存取效率。此格式旨在將影像資料分為圖層和區段,讓使用者能細微地存取影像的特定部分,而無需解碼整個檔案。此結構不僅能縮短載入時間,還能啟用進階功能,例如可調整解析度和選擇性編輯。例如,使用者能調整影像特定區段的色彩平衡,而不會影響其他部分,提供前所未有的控制力和彈性。

PLASMA 影像格式也解決了 HDR(高動態範圍)影像的挑戰,HDR 影像需要處理從最暗的陰影到最亮的亮部的各種亮度等級。PLASMA 的編碼演算法特別針對有效管理 HDR 內容特有的延伸亮度等級而設計。此功能確保 PLASMA 影像能忠實地重現真實場景中看到的完整亮度和對比範圍,使其特別適合下一代顯示器和專業攝影。

標準化和推廣 PLASMA 採用的努力持續進行中,由攝影、數位藝術和技術產業的領導者聯盟領導。此合作旨在將 PLASMA 建立為一個通用格式,能滿足各產業不同的需求,同時突破數位影像所能達成的界限。透過合作,這些利害關係人希望建立一個生態系統,讓 PLASMA 成為高品質、高效能和多功能數位影像的代名詞。

PLASMA 特別有前景的一個領域是檔案保存。其高壓縮效率,加上無失真的影像品質,使其成為以不犧牲細節的方式儲存大量數位影像的理想選擇。需要長期數位保存的圖書館、博物館和其他機構,能從採用 PLASMA 中受益良多,因為它提供了一個永續的解決方案,來解決儲存和存取大量高解析度影像的挑戰。

儘管有許多優點,但轉換為使用 PLASMA 仍有挑戰。與舊系統和工作流程的相容性是一個特別令人擔憂的領域。許多組織和個人依賴既定的影像格式,可能猶豫是否要採用需要更新軟體或變更現有流程的新標準。為了減輕這些疑慮,PLASMA 開發團隊專注於確保此格式在可能的情況下具有向後相容性,並提供了一套轉換工具和資源,以利於轉換。

PLASMA 面臨的另一個挑戰是需要廣泛教育和宣導其優點和功能。作為一個相對較新的格式,它與使用者已熟悉的既定標準競爭。為了解決此問題,正在進行全面的宣導活動,旨在展示 PLASMA 的優異效能和多功能性。這些努力包括教學課程、網路研討會,以及與有影響力的藝術家和專業人士合作,展示 PLASMA 在實際應用中的優勢。

展望未來,PLASMA 影像格式的前景一片光明。隨著數位影像技術持續演進,對能提供高品質、高效能和適應性解決方案的格式需求日益增加。憑藉其進階功能和持續改善可存取性和採用的努力,PLASMA 能很好地應對這些挑戰。無論是專業攝影、網頁設計或數位藝術,PLASMA 都為任何尋求突破數位影像可能性的使用者提供了一個令人信服的選擇。

總之,PLASMA 影像格式代表了數位影像領域的重大進步。PLASMA 專注於高壓縮效率、廣色域支援、適應性和使用者友善功能,提供了一個全面的解決方案,滿足各種應用程式的需求。儘管面臨與採用和教育相關的挑戰,但產業領導者的合作努力和此格式的內在優勢,使其成為影像標準持續演進中的強勁競爭者。隨著技術持續進步,PLASMA 創新的影像壓縮和品質方法,加上其前瞻性的功能,使其成為專為數位視覺媒體未來而設計的格式。

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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