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。
PNG00 影像格式代表更廣泛的 Portable Network Graphics (PNG) 格式中的特定子集,旨在促進無損、壓縮良好的光柵影像儲存。它被開發為 GIF 的改良和進步,並因其多功能特性而廣受歡迎。與支援廣泛色彩深度和附加功能的一般 PNG 不同,PNG00 特別指針對特定條件最佳化的格式,專注於在不犧牲原始影像資料完整性的情況下,達成有效壓縮和與舊系統的相容性。
在核心上,包括 PNG00 在內的 PNG 格式使用無損的壓縮方法。這表示,與 JPEG 或其他有損格式不同,當影像壓縮成 PNG00 格式時,不會損失品質,且所有原始影像資訊都能完美復原。這對於影像完整性至上的應用程式特別重要,例如在桌面出版、數位藝術和某些清晰度和精確度至關重要的網路圖形中。
PNG00 檔案的結構,與所有 PNG 檔案一樣,是基於區塊的。PNG 檔案由多個區塊組成,每個區塊都有不同的用途。除了影像資料本身外,這些區塊可以包含元資料,例如影像的色彩空間、伽瑪值和文字註解。每個 PNG 檔案中的關鍵區塊是標頭區塊 (IHDR),它概述影像的大小和色彩深度;索引影像的調色盤區塊 (PLTE);包含實際壓縮影像資料的影像資料區塊 (IDAT);以及標示檔案結束的結束區塊 (IEND)。
PNG00 和 PNG 整體中的壓縮是透過濾波和 DEFLATE 演算法的組合來達成。濾波是一個預處理步驟,透過降低影像資訊的複雜性,為更有效率的壓縮準備影像資料。有數種濾波方法可用,而 PNG 使用一種根據相鄰像素的顏色來預測像素顏色的濾波方法,從而減少需要壓縮的資訊量。在濾波後,DEFLATE 壓縮演算法(LZ77 和 Huffman 編碼的變體)會被應用於大幅壓縮影像資料,且不造成損失。
PNG 格式(包括 PNG00)的 一個獨特功能是它支援 alpha 通道,允許影像中具有不同程度的透明度。此功能在網路設計和軟體開發中特別有用,其中影像需要疊加在不同的背景上。與僅支援完全透明或完全不透明像素的 GIF 等格式不同,PNG 對 8 位元透明度的支援允許 256 個不透明度等級,從完全透明到完全不透明,能夠創造平滑的過渡和效果。
PNG(以及延伸的 PNG00)中的色彩管理是透過包含 ICC 設定檔區塊或 sRGB 區塊來處理,這些區塊指定影像中的顏色應如何由不同的裝置詮釋。這可確保無論在何種裝置上檢視影像,顏色都能盡可能準確地顯示。這在數位攝影和網路設計等領域至關重要,因為不同裝置之間的色彩一致性是必要的。
PNG00 與廣泛平台和裝置的相容性是其主要優勢之一。由於其無損壓縮、對透明度的支援和色彩管理功能,它在現代網路瀏覽器、影像編輯軟體和作業系統中廣受支援。這種通用相容性確保以 PNG00 格式儲存的影像可以在各種情況下可靠地檢視和編輯,而不需要轉換或特殊外掛程式。
儘管有其優點,PNG00 格式確實有其限制。最顯著的是檔案大小。由於它使用無損壓縮,PNG00 檔案通常比使用有損壓縮的 JPEG 檔案大。對於快速載入時間至關重要的網路應用程式來說,這可能會是一個重大的缺點。在這些情況下,開發人員必須仔細平衡影像品質和效率的需求,通常採用影像精靈或選擇較低的色彩深度來盡可能縮小檔案大小等技術。
與 PNG00 相關的另一個挑戰是與 JPEG 等較簡單的格式相比,它的複雜性。PNG 中豐富的功能和選項,包括各種區塊類型、壓縮設定和色彩管理,對於不熟悉此格式的人來說,可能會讓使用變得更加繁瑣。如果沒有適當的工具和專業知識,這種複雜性可能會導致管理和分發 PNG00 檔案時出現低效率和 錯誤。
此外,儘管 PNG00 提供了 alpha 透明度和比 GIF 更好的壓縮等優點,但它不太適合非常簡單的圖形或具有大面積均勻顏色的影像。在這些情況下,GIF 甚至更新的 WebP 等格式可能會提供更有效率的壓縮,而不會明顯降低品質。然而,隨著網路技術的發展和頻寬限制的減少,影像品質和檔案大小之間的平衡變得更容易管理,鞏固了 PNG00 在數位影像儲存和處理中的地位。
除了標準功能外,還可以對 PNG00 檔案執行多項最佳化,以提高其效率。用於處理 PNG 檔案的工具和函式庫通常提供選項,以移除輔助區塊、最佳化索引影像的調色盤,或調整濾波策略以更適合特定的影像內容。這些最佳化可以在維持 PNG00 格式的品質和相容性的同時,大幅縮小檔案大小。
PNG00 檔案的建立和編輯需要了解這些最佳化和 PNG 格式的基本原理。許多影像編輯軟體套件支援 PNG,並提供使用者選項來調整壓縮等級、選擇特定的色彩格式(例如真彩色、灰階或索引色彩),以及管理透明度設定。對於網路開發人員和平面設計師來說,這些工具對於製作符合其專案精確需求的影像,同時最佳化效能和相容性至關重要。
展望未來,PNG 格式(包括 PNG00)持續演進。隨著網路標準的進步和新的影像格式出現,PNG 格式正被擴充和調整以應對新的挑戰。例如,新增新的區塊類型以提供更好的元資料支援,或對壓縮演算法進行強化以達成更小的檔案大小等工作正在進行中。這些發展確保 PNG 仍然是一種相關且強大的格式,可用於在各種情況下儲存和傳輸數位影像。
總之,PNG00 影像格式提供了一個強大的解決方案,可以用無損格式儲存影像,並支援透明度和色彩管理。它在品質和相容性之間取得平衡,使其適用於廣泛的應用程式。然而,它確實在檔 案大小和複雜性方面面臨挑戰,使用者必須仔細應對。隨著持續的發展和最佳化,PNG00 和更廣泛的 PNG 格式繼續在數位影像領域中扮演關鍵角色,提供解決方案來滿足網路開發人員、平面設計師和數位藝術家的不斷變化的需求。