翻译转自jdhao's blog

前几天，我在工作中遇到了一个奇怪的错误。我的同事给了我一些用智能手机拍摄的照片。在他们的计算机上（Windows 7），所有照片均以横向模式正确显示。但是，当我查看这些照片时，发现其中一些照片是以纵向模式（旋转90或270度）或上下颠倒（旋转180度）显示的。

我很好奇发生了什么，并了解了 Exif及其所有相关内容。

Exif定向如何工作

什么是Exif

Exif（可交换图像文件格式）是一种协议，用于存储有关数码相机拍摄的图像的各种元信息。Exif与实际图像数据一起存储。Exif中的一些元信息包括相机制造商，快门速度，焦距，方向，拍摄时间等。这些元信息称为标签，每个标签都有一个由Exif格式标准决定的特定标签号。标签的完整列表及其相关信息可在此处找到。

Exif方向标志

在这里，我们对方向元信息感兴趣。用相机拍摄照片时，可能并不总是将相机保持在相机顶部与场景顶部相对应的位置。该博客下面的图片清楚地说明了这个想法：

但是，无论如何握持相机，如果您在计算机上查看图像，图像都将以正确的方向显示。这与Exif方向标志有关。当您以非直立姿势握持相机时，所拍摄的原始照片将存储为旋转图像。数字设备（可以是智能手机或数码相机）具有传感器，可以记录相机的方向，并将该信息写入Exif中的方向标志。

Exif方向标记可以具有1到9 的9个不同值。下图显示了其中的八个：

通常，对于数码照片，您只会获得标志1、8、3、6。标志2、7、4、5代表镜像和旋转的图像版本。

为什么我的图像显示错误？

当您使用照片查看器检查计算机上的图像时，如果照片查看器可以读取Exif信息并尊重该信息，它将基于方向信息自动旋转原始图像。最终结果是，无论实际存储方式如何，您都可以看到方向正确的照片。

现在在本文开头讨论这个问题。根据本文，Windows 8之前的Windows系统不会考虑Exif方向标志并按原样显示图像，即，显示原始的未旋转图像，而不是正确旋转的图像。由于同事们给我的图像可以在Windows 7计算机上正确显示，因此我们可以得出结论，原始图像的方向正确。不知何故，智能手机为某些照片报告了错误的方向标记。当我在Windows 10机器上显示这些照片时，由于Windows 10遵循方向标记，由于错误的方向标记，某些图像将显示为旋转。

另一方面，如果您在Windows 10上看到正确的照片但在Windows 7机器上旋转了一张照片，那是因为原始图像处于旋转位置，并且Windows 7不遵守Exif中的方向信息。

读取和写入Exif信息

IrfanView

IrfanView是Windows上出色的图像查看器，它尊重图像Exif信息。要查看图像Exif信息，请打开图像，然后单击Image -> Information。如果图像包含Exif信息，则可以单击EXIF info弹出窗口左下方的按钮以检查图像Exif信息。

禁用IrfanView的自动旋转

默认情况下，IrfanView会遵守Exif信息，并将根据其方向标记自动旋转图像。要禁用此行为，请转到Options -> Properties/Settings，单击JPG/PCD/GIF并取消选中该框Auto-rotate image according to EXIF info (if available)。

Pillow和Exif信息

如果您使用Pillow读取图像并显示或再次保存，则Pillow将不遵守Exif方向标签。您可能在这里和这里看到这样的问题。有一个拉取请求可以解决此问题，该请求现已合并。

Pillow能够读取图像的Exif信息，但无法编辑Exif信息。下面显示了显示图像Exif信息的示例脚本：

from PIL import Image
from PIL. from PIL.ExifTags import TAGS

img = Image.open('test.jpg')

exif = img.getexif()

for k, v in exif.items():
    print('{}: {}'.format(TAGS[k], v))

在上面的脚本中，我们使用 Image.getexif()³检索图像Exif信息。 TAGS 是将标签号映射到描述性名称的词典。

Piexif

Python程序包piexif可用于读取和写入图像Exif信息。

基于其文档站点上的示例，我展示了一个更改图像Exif方向标记并使用新的Exif信息保存新图像的示例。

from PIL import Image
import piexif

img = Image.open('test.jpg')
if "exif" in img.info:
    exif_dict = piexif.load(img.info['exif'])

if piexif.ImageIFD.Orientation in exif_dict['0th']:
    exif_dict['0th'][pixeif.ImageIFD.Orientation] = 3

    # quick and dirty work around to avoid type error
    exif_dict['Exif'][41729] = b'1'

    exif_bytes = piexif.dump(exif_dict)

img.save('new_img.jpg', exif=exif_bytes)

Exif的主要信息存储在的0th键中exif_dict，该键也是Python字典。似乎piexif并未检查Exif dict的值类型，因此当我们尝试转储exif_dict时可能会遇到ValueError。阅读piexif的源代码之后，我现在使用下面的代码行来解决此问题。

exif_dict['Exif'][41729] = b'1'

之后，您应该能够正确地转储exif_dict。

关于手机拍摄图片旋转、Exif Orientation、pillow Image open 问题