Exif

Exif (zkratka z anglického Exchangeable image file format) je specifikace pro formát metadat, vkládaných do souborů digitálními fotoaparáty (včetně chytrých mobilních telefonů), skenery a dalšími zařízeními nebo programy pro zpracování obrázků, případně též souborů se záznamem zvuku. Informace se vkládají do existujících souborových formátů, jako je JPEG, TIFF revize 6.0, PNG a RIFF WAVE. Není ale podporován ve formátech JPEG 2000 a GIF.

Struktura Exif dat je převzatá ze souborového formátu TIFF. Datové standardy typu TIFF, Exif, TIFF/EP a DCF si jsou velice podobné. Standard má dvě hlavní části: Exif specifikace pro soubory, které obsahují obrázky (Exif Image File Specification) a pro audio soubory (Exif Audio File Specification).

Základní charakteristika

Specifikaci Exif podporují prakticky všichni výrobci digitálních fotoaparátů a fotoaparátů v mobilních telefonech. Metadata v Exifu mohou mimo jiné obsahovat:

  • Značku a model fotoaparátu.
  • Datum a čas pořízení snímku.
  • Nastavení fotoaparátu. To zahrnuje nastavenou citlivost, clonu, expoziční čas, ohniskovou vzdálenost, informace o použití blesku a někdy i další údaje, jako je vzdálenost zaostření nebo orientace fotoaparátu (která umožňuje automaticky otáčet snímky pořízené na výšku).
  • Náhled snímku. Moderní digitální fotoaparáty pořizují snímky velikosti jednotek až desítek megabajtů, a tak se do Exif hlavičky přidává malý asi desetikilobajtový náhled, který umožňuje při prohlížení náhledů rychle zjistit, co na snímku je, aniž by se musel zpracovávat celý.
  • Informace o místu pořízení, která může být získána z přijímače globálního družicového polohového systému připojeného k fotoaparátu. Novější generace fotoaparátů, některé tablety a chytré telefony ke snímku přidávají automaticky zeměpisné souřadnice místa, kde byl snímek pořízen. To paradoxně může ohrozit soukromí - kupř. tak lze „prozradit“ polohu svého domova při sdílení fotografií na sociálních sítích apod.
  • Komentáře a informace o autorovi (fotografovi). Ty se většinou přidávají až při dodatečném zpracování, ale některé fotoaparáty vyšších tříd umožňují jejich přímé vkládání.

Vývoj a verze

Organizace Japan Electronic Industries Development Association (JEIDA) navrhla původní specifikaci Exit. Další verze specifikace již navrhovala japonská průmyslové asociace JEITA (která vznikla v roce 2000 sloučením JEIDA a EIAJ: Electronic Industries Association of Japan), verze 2.1 vznikla 21. června 1998, verze 2.2 v dubnu 2002, verze 2.3 v dubnu 2010 a verze 2,32 v květnu 2019. Podrobnější přehled verzí je v tabulce níže.

VerzeDatum
1.0říjen 1995
1.1květen 1997
2.0listopad 1997
2.1prosinec 1998
2.2duben 2002
2.21září 2003
2.21 (sjednocená)září 2009
2.3duben 2010
2.3 (revidovaná)prosinec 2012
2.31červenec 2016
2.32květen 2019

Zachování a editace metadat

Protože jsou Exif metadata vložena přímo v souboru s obrázkem (fotografií), může při editaci v programu, který s jejich přítomností nepočítá, dojít k jejich ztrátě. Naprostá většina novějších programů metadata zachovává, ale při použití starších je dobré dávat na tuto možnost pozor. Mnoho programů pro správu souborů (včetně Průzkumníka ve Windows), programů pro prohlížení i jednodušší editaci grafických formátů, programu pro tvorbu galerií obrázků Exif data rozpoznává a volitelně je může zobrazit (způsob a detailnost zobrazení těchto dat se může značně lišit).

Existuje také mnoho softwarových knihoven které umožňují dávkové zpracování a modifikaci těchto dat i pro velké množství souborů anebo začlenění těchto knihoven do dalších programů. Jde např. o libexif [1] pro jazyk C, Adobe XMP Toolkit[2] nebo Exiv2[3] pro jazyk C++, Metadata Extractor[4] pro jazyk Java, PIL (Python Imaging Library) nebo jeho fork Pillow pro jazyk Python,[5] LEADTOOLS nebo ExifTool pro jazyk Perl.[6]

ExifTool je bezplatný program s otevřeným zdrojovým kódem (open-source software) pro čtení, zápis a manipulaci s metadaty obrázků, zvuku, videa a souborů PDF. Je nezávislý na platformě a je k dispozici jako knihovna Perl i jako aplikace pro příkazového řádku (jsou k dispozici i nezávislé nadstavby pro práci v grafickém rozhraní, např. ExifToolGUI). Nástroj ExifTool podporuje mnoho typů metadat: vedle Exif a FlashPix to jsou IPTC, XMP, JFIF, GeoTIFF, ICC Profile, Photoshop IRB, AFCP, ID3 a také metadatové formáty mnoha digitálních fotoaparátů specifické pro jednotlivé výrobce.[6]

Nevýhody

Bez ohledu na svou neudržovanost má formát Exif některé nevýhody:

  • Standard povoluje pouze TIFF nebo JPEG soubory – neexistují žádná ustanovení pro „surová“ data získávaná přímo z optického senzoru – každý výrobce vyvíjí vlastní standard pro svá „surová“ data. K řešení tohoto problému přispěla společnost Adobe, která vyvinula další formáty DNG (vycházející z TIFF formátu) pro standardizaci „surových“ dat.
  • Barva je vyjádřena 24bitově.[7] Avšak moderní fotoaparáty mohou zachytit i vyšší hloubku (např. Nikon D70 zachytí hloubku 36 bitů na pixel). Od té doby, co Exif/DCF formáty nemohou zachytit větší hloubku než 24 bitů, používají výrobci svoje vlastní (nekompatibilní) datové formáty.
  • Většina fotoaparátů také může nahrávat video – to standard Exif nepodporuje.
  • Exif je často používán v obrázcích vytvořených scannery, avšak žádné zvláštní údaje nezaznamenává.
  • Softwaru pracujícímu s obrázky se někdy nepodaří aktualizovat miniaturu po editaci obrázku.[8]
  • Exif datům je vyhrazena velikost 64 kB v JPEG obrázcích. Protože v souladu s těmito informacemi musí být obsažen v samostatném JPEG APP1 segmentu. Přestože FlashPix rozšíření dovoluje rozšíření informací do rozmanitých JPEG APP2 segmentů (tato rozšíření nejsou běžně používána). To vede některé výrobce digitálních fotoaparátů k užití nestandardních technik pro ukládání velkých náhledů (zobrazují se na LCD při prohlížení. Tato nestandardní rozšíření jsou většinou ztracena při ukládání v nějakém editačním softwaru.
  • V některých obrazových formátech se Exif data mohou vyskytovat kdekoliv v souboru (není pevné pravidlo, kde). Z toho vyplývá následné ztížení dekódování a opětné kódovaní těchto souborů. Proto většina obrázkových editorů poškodí nebo odstraní Exif metadata (zvláště autorovy poznámky) při ukládání.
  • Standard povoluje výrobcům fotoaparátů vkládání autorských poznámek do souboru. Toho je hojně využíváno k ukládání nesčetných informací, které ovšem standard Exif nemusí podporovat (různé snímací mody, post-processing, sériové číslo, zaostřovací mody fotoaparátu atd.). Díky specifičnosti těchto informací je těžké je tyto informace z obrázku vůbec získat nebo ochránit. Někteří výrobci šifrují části těchto informací (např. Nikon šifruje detailní data o nastavení objektivu v nejnovější verzi fotoaparátů).[9]

Příklad

Následující tabulka ukazuje Exif data obrázku typického pro digitální fotoaparát. Všimněte si, že autorství a copyright informace nejsou obecně podporovány, musí být tedy následně doplněny.

poznámkahodnota
výrobceCASIO
modelQV-4000
orientaceshora - zleva
softwareVer1.01
datum a čas2003:08:11 16:45:32
YCbCr pozicovánístřed
kompreseJPEG komprese
x-rozlišení72.00
y-rozlišení72.00
jednotka rozlišenípalec (Inch)
čas expozice1/659 sec.
program expozicenormální program
Exif verzeExif verze 2.1
datum a čas (original)2003:08:11 16:45:32
datum a čas (digitizovaný)2003:08:11 16:45:32
konfigurace součástíY Cb Cr -
komprimované Bity na pixel4.01
expozice0.0
clona2.00
časový módšablona
blesknepoužit
ohnisková vzdálenost20.1 mm
autorská poznámka432 bytů neznámých dat
FlashPixVerzeFlashPix Verze 1.0
barevný prostorsRGB
PixelX rozsah2240
PixelY rozsah1680
zdroj souboruDSC
index součinnostiR98
verze součinnosti(null)

Rozšíření FlashPix

Exif také obsahuje popis FPXR (FlashPix-Ready) informací, které mohou být obsaženy v APP2 v JPEG obrázcích (podobná struktura jako FPXR).[10] Tato FlashPix rozšíření chrání meta informace při konverzi mezi FPXR a JPEG obrázky. FPXR informace lze nalézt v digitálních fotoaparátech značky Kodak a Hewlett-Packard. Dole je několik příkladů FPXR informací (Kodak EasyShare V570 digitální fotoaparát):

PoznámkaHodnota
kód strany1200
použitá rozšiřující čísla1
název rozšířeníScreen nail
ID rozšiřující třídy10000230-6FC0-11D0-BD01-00609719A180
trvání rozšířeníInvalidated By Modification
datum vytvoření rozšíření2003:03:29 17:47:50
datum modifikace rozšíření2003:03:29 17:47:50
tvořící aplikacePicoss
popis rozšířenípředurčená velikost obrázku pro LCD display
cesta k uloženému souboru/.Screen Nail_bd0100609719a180

Rozšíření pro zvukové formáty

Exif popisuje RIFF souborový formát používaný ve WAV audio souborech [11] a definuje mnoho různých poznámek (tagů): umělec/autor, copyright, datum vytvoření, a další. Následuje tabulka s příklady tagů ve WAV souborech (Pentax Optio WP, digitální fotoaparát):

PoznámkaHodnota
zakončeníMicrosoft PCM
počet kanálů1
vzorkovací frekvence7872
Průměrný počet bajtů za sekundu7872
bitů na vzorek8
datum vytvoření2005:08:08
Exif verze0220
příslušný souborIMGP1149.JPG
čas vytvoření16:23:35
výrobcePENTAX Corporation
modelPENTAX Optio WP
autorská poznámka(2064 bytes of data)

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Exif na anglické Wikipedii.

  1. The libexif C EXIF library [online]. [cit. 2022-07-06]. Dostupné online. 
  2. Adobe XMP Toolkit SDK [online]. Adobe Inc.. Dostupné online. 
  3. Exiv2 Image Metadata Library [online]. Andreas Huggel [cit. 2009-02-12]. Dostupné online. 
  4. Metadata Extractor [online]. Drew Noakes [cit. 2011-02-18]. Dostupné online. 
  5. Alex Clark and Contributors. [cit. 2023-03-12]. Dostupné online. 
  6. a b ExifTool Perl library [online]. Phil Harvey [cit. 2009-02-12]. Dostupné online. 
  7. JEITA CP-3451: Exchangeable image file format for digital still cameras: Exif Version 2.2 – 4.4.3 (Pixel Composition and Sampling) [online]. Japan Electronics and Information Technology Industries Associatio (JEITA), 2002-04 [cit. 2023-03-12]. Kapitola 4.4.3, s. 5–6. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-10-18. (angličtina) 
  8. EXIF Thumbnail in JPEG images, zápis na blogu. blogs.23.nu [online]. [cit. 30-01-2008]. Dostupné v archivu pořízeném dne 28-09-2007. 
  9. HARVEY, Phil. Nikon LensData01 Tags [online]. Rev. 2023-02-23 [cit. 2023-03-12]. Dostupné online. (angličtina) 
  10. JEITA CP-3451: Exchangeable image file format for digital still cameras: Exif Version 2.2 – 4.7.2 (Interoperability Structure of APP2 in Compressed Data) [online]. Japan Electronics and Information Technology Industries Associatio (JEITA), 2002-04 [cit. 2023-03-12]. Kapitola 4.7.2, s. 64. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-10-18. (angličtina) 
  11. JEITA CP-3451: Exchangeable image file format for digital still cameras: Exif Version 2.2 – section 5 (Exif Audio File Specification) [online]. Japan Electronics and Information Technology Industries Associatio (JEITA), 2002-04 [cit. 2023-03-12]. Kapitola 5, s. 72–99. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-10-18. (angličtina) 

Související články

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

ExifTool screenshot.png
Autor:

Software: Phil Harvey

Screenshot:

VulcanSphere, Licence: GPL
ExifTool, a software to read, write, and manipulate file metadata
Epepeotes uncinatus @ Kanjirappally Exif 02.png
Autor: Praveenp, Licence: CC BY-SA 4.0
Exif metadata of an Image, from Wikimedia commons (Mediawiki software)
DigiKam EXIF information screenshot.png
Autor:

Software: KDE

Screenshot:

VulcanSphere, Licence: GPL
digiKam, an image organiser for KDE Plasma 5
Exiv2.png
Screenshot of using Exiv2 to read the Exif tags of a jpg image