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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 PSD 格式?

Adobe Photoshop bitmap

PSD 格式,代表 Photoshop Document,是 Adobe Inc. 為其廣泛使用的 Photoshop 軟體開發的專有檔案類型。自推出以來,它已成為數位藝術和平面設計產業的基礎,以其靈活性以及對各種影像編輯技術的全面支援而聞名。此格式特別設計用於儲存影像的完整編輯歷程,包括圖層、遮色片、色彩,甚至歷史狀態,提供非破壞性的編輯工作流程。這讓藝術家和設計師能夠重新檢視和修改專案的任何面向,而不會遺失原始資料。

PSD 格式的特色之一是其圖層結構。與將所有元素壓縮成單一圖層的傳統影像格式不同,PSD 檔案將每個元素維持為一個獨立的圖層。這可能從文字、形狀、調整圖層,到更複雜的元素,例如智慧型物件和圖層效果。這種圖層方法不僅允許更精密的設計和編輯策略,也促進更井然有序且有效率的工作流程。使用者可以獨立操作元素、調整其可見度,並重新排列它們,而不會影響影像的其餘部分。

除了圖層之外,PSD 檔案也支援透明度,這對於組合具有可變可見度的影像和建立具有複雜剪裁的圖形至關重要。PSD 檔案中的透明度透過 alpha 通道管理,其中儲存有關影像不同部分不透明度的資訊。此功能對於為視覺效果增添深度和複雜性不可或缺,讓此格式非常適合需要精確度和詳細操作的任務,例如網頁設計、動畫和影片製作中的特殊效果。

PSD 格式的另一個顯著優點是它支援精密的文字編輯。當文字加入 PSD 檔案時,它仍然完全可編輯,讓使用者能夠修改字型屬性、對齊、色彩和效果,而不會將文字轉為點陣圖或轉換為影像圖層。這對於需要頻繁調整文字的設計工作特別有價值,因為它能保留文字的清晰度和明晰度,無論編輯多少次。此外,Photoshop 的進階文字功能,例如路徑或形狀上的文字,以及匯入和匯出文字以在其他應用程式中使用的能力,讓 PSD 檔案對於涉及複雜字體排印的專案極具多功能性。

PSD 檔案也以其與廣泛色彩模式和深度的廣泛相容性而聞名。它們支援從灰階到多通道色彩模式的所有內容,包括 RGB、CMYK 和 Lab 色彩。這讓它們高度適用於各種用途,從螢幕上可視的數位設計到需要 CMYK 色彩規格的印刷準備專案。此外,PSD 檔案可以儲存每個通道高達 32 位元的令人印象深刻的色彩深度,提供高動態範圍,並允許更精確的色彩校正和分級技術。

包含調整圖層的能力是另一個讓 PSD 格式與眾不同的功能。這些圖層包含色彩校正、曝光、對比和其他增強功能的設定,這些設定可以套用於底層圖層,而不會永久改變原始影像資料。這表示調整可以在編輯過程的任何階段進行微調或移除,提供無與倫比的靈活性。調整圖層與圖層遮色片並行運作,圖層遮色片能夠選擇性地套用效果,進一步強調 PSD 格式的非破壞性精神。

PSD 檔案也支援包含向量元素,例如形狀和文字,這些元素在不損失品質的情況下保持完美的可縮放性。這是因為向量圖形的數學性質,它們與解析度無關。將向量技術整合到像 PSD 這樣的以點陣為主的格式中,允許可縮放性和詳細編輯之間的和諧。這種組合對於需要任何尺寸的清晰度和像素級別細節的應用程式至關重要,例如標誌設計、網頁圖形和可縮放的組合。

在 PSD 檔案中包含智慧型物件標誌著精密的影像編輯的另一項飛躍。智慧型物件保留影像的原始內容及其所有原始特性,允許非破壞性的縮放、旋轉和變形。它們也可以連結到外部檔案,確保當外部檔案更新時,PSD 檔案會自動反映這些更新。此功能對於協作工作流程和涉及重複元素的專案特別有用,這些元素可能需要在多個檔案中更新。

Photoshop 的自動化功能與 PSD 格式密切相關。動作,也就是使用者記錄的任務序列,可以儲存在 PSD 檔案中以進行重複處理,大幅加快跨多個檔案調整大小、格式化或套用濾鏡等任務的工作流程。類似地,Photoshop 腳本更複雜,能夠進行條件邏輯和精密的處理,也可以套用於 PSD 檔案,進一步擴展軟體在自動化例行任務和複雜程序方面的功能。

儘管有許多優點,但 PSD 格式豐富的功能集卻以檔案大小為代價。PSD 檔案通常佔用大量的儲存空間,特別是在儲存具有多個圖層、高色彩深度和智慧型物件等附加功能的大型影像時。透過使用圖層壓縮等功能並最大化使用調整圖層而不是複製內容,可以在某種程度上減輕此問題。然而,對於長期儲存或分享,許多使用者會將影像壓縮或以更省空間的格式(例如 JPEG 或 PNG)儲存副本以進行分發,同時保留原始 PSD 以供編輯用途。

互操作性是 PSD 格式的強項之一。儘管是 Adobe 的專有格式,但 PSD 檔案可以在大量的第三方軟體應用程式中開啟,並在不同程度上進行編輯。這要歸功於 Adobe 對此格式的文件化,以及軟體開發社群致力於維持相容性。然而,並非所有應用程式都支援 PSD 功能的完整範圍,使用者可能會發現某些元素(例如圖層效果和調整圖層)無法在不同的軟體之間完美轉換,因此在應用程式之間移動檔案時需要小心。

Adobe 已推出 PSB(Photoshop Big)格式作為 PSD 的延伸,以滿足現代對極大型影像的需求。PSB 支援基本上無限的檔案大小,可容納任何尺寸高達 300,000 像素的文件,與 PSD 檔案的 30,000 像素限制相反。這對於高解析度攝影、大型合成影像和詳細的數位繪畫特別有用。儘管有這些差異,但 PSB 仍與 PSD 檔案中可用的大多數功能相容,為超過 PSD 格式限制的專案提供無縫的工作流程。

總之,PSD 影像格式是一種複雜且多功能的檔案類型,旨在滿足數位藝術和平面設計社群的需求。它對非破壞性編輯、圖層組合、透明度、廣泛的色彩模式、調整圖層、向量元素和智慧型物件的支援,使其成為專業工作流程中不可或缺的工具。雖然其複雜性和檔案大小可能會帶來挑戰,但它在靈活性與品質方面提供的優點是無與倫比的。圍繞 PSD 格式的持續開發和相容性工作確保它仍然是創意專業的核心,支撐從簡單設計到複雜數位藝術作品的廣泛專案。

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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