讀取與修改圖片 Exif

這篇文章會介紹使用 Python 的 Pillow 和 piexif 第三方函式庫，實作可以讀取和修改圖片 Exif 的功能。

• 本篇使用的 Python 版本為 3.7.12，所有範例可使用 Google Colab 實作，不用安裝任何軟體 ( 參考：使用 Google Colab )
• 使用 Colab 操作需要連動 Google 雲端硬碟，請參考：連動 Google Drive

什麼是 Exif

Exif 的中文名稱為「可交換圖檔格式」( Exchangeable image file format )，是專門為數位相機照片所設定的檔案格式，可以記錄數位相片的屬性資訊和拍攝資料，Exif 可以附加於 JPEG、TIFF、RIFF 等檔案之中，1998 年，更增加了對音訊檔的支援。

Exif 的內容為數位相機拍攝的資訊 ( 機型、時間、快門、光圈...等 )、索引圖或圖像處理軟體的資訊，不過由於 Exif 資訊可以任意編輯，因此只有參考的功能。

Exif 資訊對照

讀取 Exif 後，會得到一個由許多的鍵、值和 tuple 所組成的字典檔 ( dict )，下方列出常見的對照表 ( 不一定每張相片都有這些資訊，可能全都有，也可能全都沒有或只有部分 )。

參考：Exif Version 2.3 pdf ( 第 46 頁 )

安裝 piexif 和 Pillow

Pillow 函式庫是 Python 裡非常有名的圖形處理套件，如果使用 Colab 或 Anaconda Jupyter，已經內建 Pillow 函式庫，如果是本機環境可以輸入下方指令安裝 Pillow ( 根據個人電腦環境使用 pip、pip3 或 pipenv )。

pip install Pillow

piexif 是可以讀取與修改圖片 Exif 的套件，通常與 Pillow 搭配使用，輸入下方指令安裝 piexif ( 根據個人電腦環境使用 pip、pip3 或 pipenv )。

pip install piexif

讀取圖片 Exif

載入 piexif 後，可以直接使用下方程式開啟圖片，讀取圖片資訊。

import os
os.chdir('/content/drive/MyDrive/Colab Notebooks')  # Colab 換路徑使用

import piexif
info = piexif.load("./oxxostudio.jpg")   # 使用 piexif 讀取圖片
print(exif)          # 顯示圖片資訊
print(info["Exif"])  # 顯示圖片 Exif

也可以載入 piexif 和 Pillow，撰寫下方程式，執行後就會印出 iphone.jpg 的 Exif 資訊，從中可以看到資訊裡有 0th、Exif、1st、GPS...等資訊。

import os
os.chdir('/content/drive/MyDrive/Colab Notebooks')  # Colab 換路徑使用

from PIL import Image
import piexif
img = Image.open("./oxxostudio.jpg")       # 使用 PIL Image 開啟圖片
exif = piexif.load(img.info["exif"])   # 使用 piexif 讀取圖片 Exif 資訊
print(exif)

由於不同的照片或圖片，具有的 Exif 也不太相同，下方程式先按照上述的對照表建立一個 info 字典檔，再使用迴圈的方式根據字典檔查找 Exif 資料，如果有資料就將其印出，沒有資料資料就略過。

參考：for 迴圈、字典 dictionary、in 檢查內容是否存在

import os
os.chdir('/content/drive/MyDrive/Colab Notebooks')  # Colab 換路徑使用

from PIL import Image
import piexif

img = Image.open("./oxxostudio.jpg")
exif = piexif.load(img.info["exif"])
# 建立字典對照表
info = {
    '0th':[271, 272, 282, 283, 305, 306, 316],
    'Exif':[33434, 33437, 34855, 36867, 36868, 36880, 36881, 36882, 40962, 40963, 42035 ,42036],
    '1st':[282, 283],
    'GPS':[2, 4, 5, 17, 24, 31]
}
# 根據對照表，印出照片 exif 裡的資訊 ( 有就印出，沒有就略過 )
for i in info:
    for j in info[i]:
        if j in exif[i]:
            print(j, ':', exif[i][j])

修改圖片 Exif

使用 piexif 的 dump 功能，就能修改圖片的 Exif，修改後再存檔時，指定要加入的 Exif，就會將新的 Exif 加入圖片中，需要注意的是，圖片 Exif 裡的字串都是以「二進位」表示 ( 開頭有 b )，所以如果要修改也必須改成二進位的方式 ( 開頭加上b )。

import os
os.chdir('/content/drive/MyDrive/Colab Notebooks')  # Colab 換路徑使用

from PIL import Image
import piexif

img = Image.open("./oxxostudio.jpg")
exif = piexif.load(img.info["exif"])

exif["0th"][305] = b'OXXO.STUDIO'          # 修改編輯軟體
exif["0th"][306] = b'2020:01:01 00:00:00'  # 修改編輯時間
exif["Exif"][36867] = b'2020:01:01 00:00:00'   # 加入檔案建立時間
exif["Exif"][36868] = b'2020:01:01 00:00:00'   # 加入檔案建立時間
exif_new = piexif.dump(exif)               # 更新 Exif
img.save("./iphone-edit.jpg", exif = exif_new )  # 另存新檔並加入 Exif

刪除圖片 Exif

如果要刪除某張圖片的 Exif，只要執行下方這段程式即可，需注意的是，執行後不需要存檔的動作，直接就會刪除 Exif 資訊。

piexif.remove('./iphone.jpg')

小結

修改 Exif 可以做什麼事呢？通常會使用來修正拍照的時間 ( 當相機發生日期問題，照片時間錯亂 )，或在 Exif 裡加入自己的版權資訊，如果搭配 glob 函式庫，就能批次將 Exif 資訊加入大量的照片中。

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