exif

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Exif是一種圖象檔案格式,它的數據存儲與JPEG格式是完全相同的。實際上Exif格式就是在JPEG格式頭部插入了數碼照片的信息,包括拍攝時的光圈、快門、白平衡、ISO、焦距、日期時間等各種和拍攝條件以及相機品牌、型號、色彩編碼、拍攝時錄製的聲音以及全球定位系統(GPS)、縮略圖等。簡單地說,Exif=JPEG+拍攝參數。因此,你可以利用任何可以查看JPEG檔案的看圖軟體瀏覽Exif格式的照片,但並不是所有的圖形程式都能處理Exif信息。

基本信息

標準

exifexif
EXIF(ExchangeableImageFile)是“可交換圖像檔案”的縮寫,當中包含了專門為數位相機的照片而定製的元數據,可以記錄數碼照片的拍攝參數、縮略圖及其他屬性信息。Exif標準最初由日本電子工業發展協會(JEIDA-JapanElectronicIndustryDevelopmentAssociation)制訂,目前的最新版本是發布於2010年04月的Exif2.3版,該版本曾在2012年12月以及2013年5月有所修正,並已經套用到各個廠商的新影像設備中。
Exif檔案實際是JPEG檔案的一種,遵從JPEG標準,只是在檔案頭信息中增加了有關拍攝信息的內容和索引圖。所以你可以使用任何支持JPEG格式的圖像工具軟體觀看Exif檔案,但圖像一旦被修改,Exif信息可能會永久丟失,故編輯Exif必須使用專門的軟體。
簡單來說,Exif信息就是由數位相機在拍攝過程中採集一系列的信息,然後把信息放置在我們熟知的JPEG/TIFF檔案的頭部,也就是說Exif信息是鑲嵌在JPEG/TIFF圖像檔案格式內的一組拍攝參數,它就好像是傻瓜相機的日期列印功能一樣,只不過Exif信息所記錄的資訊更為詳盡和完備。Exif所記錄的元數據信息非常豐富,主要包含了以下幾類信息:
拍攝日期
拍攝器材(機身、鏡頭、閃光燈等)
拍攝參數(快門速度、光圈F值、ISO速度、焦距、測光模式等)
圖像處理參數(銳化、對比度、飽和度、白平衡等)
圖像描述及版權資訊
GPS定位數據
縮略圖

廠商注釋

廠商注釋(MakerNote)是儲存在Exif中的廠商專有的注釋數據,採用二進制格式,由不同的廠商自行制訂,因此沒有統一的標準,往往只能由生產商讀取。廠商注釋往往記錄了許多Exif標準中未被正式定義的標籤,比如快門次數、白平衡微調、人臉偵測信息、連拍序列、對焦數據等等,大大擴展了Exif標準的局限性。
由於缺乏統一的行業標準,加之設備生產商往往不對外公布其廠商注釋採用的格式,使得解碼和識別廠商注釋變得十分困難。一般的Exif查看軟體並不能解碼廠商注釋數據,目前能夠正確讀取並識別的廠商注釋項目的Exif查看/編輯軟體比較少,主要有:ExifTool、MagicEXIF(中文支持)、bkviewer、JPEGsnoop(僅限佳能和尼康)等。

歷史版本

Exif1.0
1995年10月
第一個Exif標準版本,定義了Exif使用的基礎數據結構和標籤格式
Exif1.1 1997年5月 添加更多Exif標籤
Exif2.0
1997年11月 添加GPS標籤和縮略圖
Exif2.1
1998年12月
添加DCF可交換性標籤
Exif2.2
2002年4月 添加與定位有關的標籤
Exif2.21 2003年9月 添加並修正一些標籤,加入操作準則
Exif2.21(統一版本) 2009年9月
合併Exif2.2和Exif2.21的內容,並添加多個附表
Exif2.3 2010年4月
重新編整文章結構,添加鏡頭和感光度相關標籤

歷史發展

exifexif
Exif標準是在1996年制定出來的,當時日本電子和信息技術協會(JEITA)決定為數位相機廠商制定一套標準,最後的結果就是產生了Exif1.0。到了1998,數位相機的發展取得了新的成就,數位相機的普及趨勢越來越明顯,於是JEITA決定升級Exif標準,於是推出了Exif2.1,新標準中增加了一些新的規定,包括對音頻檔案的支持,能夠對更複雜的照片進行,改變了色調採樣方式,並且規定縮略圖也必須包含圖像頭。Exif2.1現在已經得到廣泛的認可,對用戶來說可以獲得非常多的完備的照片信息。
到了2002年3月份,JEITA再次發表了Exif標準的最新版本,增加了一些有利於照片列印的參數支持。
就目前的數字照片列印來看,一般的數字照片列印處理可能會帶來一些質量不好的列印結果,如果印表機從數位相機中獲得更多的照片拍攝時候的信息,那么對於效果更好的列印質量是有幫助的。其實這個問題已經被有些廠商所意識到,例如Epson就已經開發出PrintImageMatching(PrintIM)技術,而Exif2.2的出現使得PrintIM技術標準化,這對於協調數位相機廠商和印表機廠商都是非常有效的做法。
Exif2.2中最有特色的地方就在於新推出的ExifPrint。它裡面包含著有助於數碼照片列印的有效信息,這些增加的信息包含在照片檔案頭中,所有這些信息都有助於照片列印,有了這些信息的幫助,印表機就不會再把夜景拍攝照片當作普通風景照片來列印,對於每張照片的處理都可以達到這樣精確的地步。Exif2.2標準可以準確再現當時拍攝時候的畫面。
Exif2.21標準在2003年9月正式對外發布,並在2009年9月完成最終的統一修訂,將Exif2.2與2003版的Exif2.21進行了合併。新Exif2.21標準與之前的標準對大的區別在於添加了多個附錄,用以記錄舊版本標準以及更新信息,並提供操作Exif的一系列準則。由於其發布時間正值數位相機普及的年代,這個版本一度成為大部分數位相機沿用的標準。
直到2010年4月,由於沿用了七年之久的Exif2.21已經不能滿足數位相機的發展需要,JEITA發布了Exif2.3,這一版本中主要添加和修正了鏡頭、感光度、GPS等相關的標籤,並重新整理了說明文檔的結構。目前各大生產商已經陸續將其下屬的新型號產品遷移到新標準上。

常見標籤

所有的JPEG檔案以字元串“0xFFD8”開頭,並以字元串“0xFFD9”結束。檔案頭中有一系列“0xFF??”格式的字元串,稱為“JPEG標識”或“JPEG段”,用來標記JPEG檔案的信息段。“0xFFD8”表示圖像信息開始,“0xFFD9”表示圖像信息結束,這兩個標識後面沒有信息,而其它標識緊跟一些信息字元。
0xFFE0--0xFFEF之間的標識符稱為“套用標記”,一般稱為APPn,JPEG的編碼和解碼並不會使用這些段,Exif正是利用這些信息串記錄拍攝信息如快門速度、光圈值等,甚至可以包括全球定位信息。按照Exif標準對這些標識符的定義,數位相機可以把各種拍攝信息記入數碼圖像中,套用軟體可以讀取這些數據,再按照Exif標準,檢索出它們的具體含義,一般而言包括以下一些信息:

0x010EImageDescription 圖像描述 -
0x013B Artist 作者 使用者的名字
0x010F Make 生產商 相機生產廠家
0x0110 Model 型號 相機型號
0x0112 Orientation 方向 有的相機支持,有的不支持
0x011A XResolution 水平方向解析度 -
0x011B YResolution 垂直方向解析度 -
0x0128 ResolutionUnit 解析度單位 -
0x0131 Software 軟體 固件Firmware版本或編輯軟體
0x0132 DateTime 日期和時間 照片最後的修改時間
0x0213 YCbCrPositioning YCbCr定位 色度抽樣方法
0x8769 ExifOffset Exif子IFD偏移量 -
0x829A
ExposureTime 曝光時間 即快門速度
0x829D FNumber 光圈係數 光圈的F值
0x8822 ExposureProgram 曝光程式 自動曝光、光圈優先、快門優先、M檔等
0x8827 ISOSpeedRatings ISO感光度 Exif2.3中更新為“PhotographicSensitivity”
0x9000 ExifVersion Exif版本 參見“歷史版本”一節
0x9003 DateTimeOriginal 拍攝時間 照片拍攝的時間
0x9004 DateTimeDigitized 數位化時間 照片被寫入記憶體卡的時間
0x9204 ExposureBiasValue 曝光補償 -
0x9205 MaxApertureValue 最大光圈 APEX為單位
0x9207 MeteringMode 測光模式 平均測光、中央重點測光、點測光等
0x9208 Lightsource 光源 一般記錄白平衡設定
0x9209 Flash 閃光燈 記錄閃光燈狀態
0x920A FocalLength鏡頭焦距鏡頭物理焦距
0x927C MakerNote 廠商注釋 參見“廠商注釋”一節
0x9286 UserComment 用戶注釋 用戶自定義數據
0xA000 FlashPixVersion FlashPix版本 -
0xA001 ColorSpace 色彩空間 一般為sRGB
0xA002 ExifImageWidth 圖像寬度 圖像橫向像素數
0xA003 ExifImageLength 圖像高度 圖像縱向像素數
0xA433LensMake 鏡頭生產商 -
0xA434 LensModel 鏡頭型號 -

檔案作用

提高攝影水平

exifexif
通過查看優秀作品的Exif參數,你能夠知道作者使用的器材,並且了解到作者所處的環境以及拍攝時使用的相機設定。通過比對Exif數據與圖像內容,你可以直觀地了解到曝光組合的不同會對圖像產生什麼影響、以及不同焦距的鏡頭會產生什麼樣的視覺效果等,從而在以後的拍攝中進行改進,這也是數碼照片相對於傳統膠片的一個重要優勢。
提供編輯依據
很多圖像編輯器會自動讀取Exif數據來對圖像進行最佳化,最常見的便是從Exif中讀取出相機姿態信息,從而自動識別出豎拍甚至是顛倒拍攝的照片並對其進行鏇轉校正。也有一些軟體可以根據Exif中的機內處理信息對圖像進行針對性最佳化,從而保證圖像不會因為過度處理而失真。
方便管理
Exif除了記錄技術性參數之外,還允許用戶加入自定義的信息。比如通過GPS信息可以知道照片具體的拍攝地點,Windows允許用戶加入圖像關鍵字便於用戶日後的搜尋和歸類,加入圖像描述或者注釋還可以記錄照片拍攝時的有趣故事。
驗證原圖
由於照片經過圖像處理軟體的編輯後會丟失部分或全部的Exif元數據,因此Exif信息的完整與否還是判斷照片是否為相機直出的原始圖像的重要依據。比如AdobePhotoshop在編輯圖像後會刪除大部分非技術參數,並將一些項目修改為其特有的值,因此很容易能夠得知圖像的編輯歷史。

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