TIFF — формат файла изображения

Что такое файл TIFF?

TIFF или TIF, Tagged Image File Format, представляет собой растровые изображения, которые предназначены для использования на различных устройствах, соответствующих этому стандарту формата файлов. Он способен описывать двухуровневые данные, данные в оттенках серого, цвета палитры и полноцветные изображения в нескольких цветовых пространствах. Он поддерживает схемы сжатия с потерями, а также без потерь, чтобы выбирать между пространством и временем для приложений, использующих формат. Формат не зависит от машины и свободен от ограничений, таких как процессор, операционная система или файловые системы.

Краткая история формата файлов TIFF

Формат файлов TIFF был первоначально создан Aldus Corporation осенью 1986 года после серии встреч с различными производителями сканеров и разработчиками программного обеспечения. Основная цель формата файла TIFF заключалась в том, чтобы предоставить общий формат файла отсканированного изображения для всех поставщиков настольных сканеров. Начиная с поддержки только двоичного формата изображения, формат со временем превратился в поддержку изображений в градациях серого и цветных изображений. Первоначальная версия спецификаций формата файла TIFF может быть обозначена как Reivision 3.0, так как было два более ранних черновых выпуска. Основная редакция 5.0 была опубликована в 1988, в котором добавлена ​​поддержка цветовых изображений палитры и сжатия LZW. Версия 6.0 форматов файлов TIFF была опубликована в 1992 году после этого. В 1994 году Adobe Systems приобрела Aldus, и теперь спецификации доступны и поддерживаются Adobe Systems.

Спецификации формата файла TIFF

Формат файла TIFF является расширяемым и претерпел несколько изменений, что позволяет включать неограниченное количество частной или специальной информации. Файл TIFF начинается с 8-байтового заголовка, где байты — это числа от 0 до N. Максимально возможный файл TIFF имеет длину 2**32 байта. Файл начинается с 8-байтового заголовка файла изображения, который указывает непосредственно на файл изображения (IFD). IFD содержит информацию об изображении, а также указатели на фактические данные изображения.

8-байтовый заголовок файла TIFF содержит следующую информацию:

Байты 0–1: Порядок байтов, используемый в файле. Допустимые значения: «II» (4949.H) «MM» (4D4D.H).

В формате «II» порядок байтов всегда от младшего байта к старшему байту как для 16-битных, так и для 32-битных целых чисел. Это называется порядком байтов с прямым порядком байтов. В формате «MM» порядок байтов всегда от старшего к младшему как для 16-битных, так и для 32-битных целых чисел. Это называется порядком байтов с прямым порядком байтов.

Байты 2–3: Произвольный, но тщательно выбранный номер (42), который дополнительно идентифицирует файл как файл TIFF. Порядок байтов зависит от значения байтов 0–1.

Байты 4–7:   Смещение (в байтах) первого IFD. Каталог может находиться в любом месте файла после заголовка, но должен начинаться на границе слова. В частности, каталог файлов изображений может следовать за данными изображения, которые он описывает. Читатели должны следовать указателям, куда бы они ни вели. Термин «байтовое смещение» всегда используется в этом документе для обозначения положения относительно начала файла TIFF. Первый байт файла имеет смещение 0,9.0005

Каталог файла изображения

IFD содержит информацию об изображении, а также указатели на фактические данные изображения. последовательность 12-байтовых записей полей, за которой следует 4-байтовое смещение следующего IFD (или 0, если его нет). В файле TIFF должен быть как минимум 1 IFD, и каждый IFD должен иметь хотя бы одну запись.

Запись IFD

Каждая 12-байтовая запись IFD имеет следующий формат.

9 0049 2-3 ​​

Байты	Описание
0-1	Тег, идентифицирующий поле
Тип поля
4-7	Количество указанный тип
8-11	Смещение значения, смещение файла (в байтах) значения для поля. Ожидается, что значение начинается на границе слова; соответствующее смещение значения, таким образом, будет четным числом. Это смещение файла может указывать в любом месте файла, даже после данных изображения 9.0050

Поле TIFF представляет собой логический объект, состоящий из тега TIFF и его значения. Эта логическая концепция реализована как запись IFD, плюс фактическое значение, если оно не помещается в часть значения/смещения, последние 4 байта записи IFD. Термины «поле TIFF» и «запись IFD» взаимозаменяемы в большинстве контекстов.

Базовый формат TIFF

Базовый формат TIFF — это ядро ​​TIFF, основные элементы, которые все основные разработчики TIFF должны поддерживать в своих продуктах. Соответствие формату TIFF зависит от соблюдения базовых требований TIFF. Эти требования хорошо документированы в документе спецификаций 6.0.

Несколько изображений в файле

В файле TIFF может быть более одного IFD. Каждый IFD определяет подфайл. Одним из возможных вариантов использования подфайлов является описание связанных изображений, таких как страницы факсимильного сообщения. Базовый считыватель TIFF не требуется для чтения каких-либо IFD, кроме первого.

Типы изображений

Базовый TIFF Изображение имеет следующие типы:

Двухуровневое: Двухуровневое изображение содержит два цвета — черный и белый. TIFF позволяет приложению записывать двухуровневые данные в формате «белое — ноль» или «черное — ноль». Поле, которое записывает эту информацию, называется Фотометрическая интерпретация .

• Полноцветный RGB

Фотометрическая интерпретация двухуровневых изображений:

Тег = 262 (106.H)
Тип = КОРОТКИЙ
Значения

Значение	Описание
0	Для двухуровневых и полутоновых изображений: 0 изображается белым. Максимальное значение отображается черным цветом. Это нормальное значение для Compression#2
1	BlackIsZero. Для двухуровневых изображений и изображений в градациях серого: 0 отображается как черный. Максимальное значение отображается белым цветом. Если это значение указано для сжатия № 2, изображение должно отображаться и печататься в перевернутом виде.

Оттенки серого:  Изображения в оттенках серого представляют собой обобщение двухуровневых изображений. Двухуровневые изображения могут хранить только данные черно-белого изображения, но изображения в градациях серого также могут хранить оттенки серого. Для описания таких изображений необходимо добавить или изменить следующие поля. Другие обязательные поля такие же, как и для двухуровневых изображений. Для изображений в градациях серого используйте Compression # 1 или 32773 (PackBits). В Baseline TIFF изображения в градациях серого могут храниться как несжатые данные или сжиматься с помощью алгоритма PackBits.

Информация BitsPerSample для изображений в градациях серого выглядит следующим образом:

Тег = 258 (102.H)
Type = SHORT

Количество битов на компонент. Допустимые значения для изображений в градациях серого Baseline TIFF: 4 и 8, что позволяет использовать 16 или 256 различных оттенков серого.

Цветовая палитра:  Изображения с цветовой палитрой аналогичны изображениям в градациях серого. У них по-прежнему есть один компонент на пиксель, но значение компонента используется в качестве индекса в полной таблице поиска RGB. Для описания таких изображений необходимо добавить или изменить следующие поля. Остальные обязательные поля такие же, как и для изображений в градациях серого.
Информация PhotometricInterpretation для изображения Palette-Color выглядит следующим образом:

Фотометрическая интерпретация = 3 (цветовая палитра).
ColorMapTag = 320 (140.H)
Тип = КОРОТКИЙ
N = 3 * (2 BitsPerSample)

Это поле определяет цветовую карту Red-Green-Blue (часто называемую таблицей поиска) для цветовых изображений палитры. В изображении с цветовой палитрой значение пикселя используется для индексации в таблице преобразования RGB. Например, пиксель цвета палитры, имеющий значение 0, будет отображаться в соответствии с 0-м триплетом «Красный, Зеленый, Синий». В ColorMap черный цвет представлен 0,0,0, а белый — 65535, 65535, 65535.

Полноцветный RGB: В изображении RGB каждый пиксель состоит из трех компонентов: красного, зеленого и синего. Отсутствует ColorMap. Для описания RGB-изображения необходимо добавить или изменить следующие поля и значения. Другие обязательные поля такие же, как и для изображений с цветовой палитрой.

BitsPerSample = 8,8,8. Каждый компонент имеет глубину 8 бит в изображении Baseline TIFF RGB.

PhotometricInterpretation = 2 (RGB) и нет ColorMap.

Тег = 277 (115.H)
Тип = КОРОТКИЙ
Количество компонентов на пиксель. Это число равно 3 для изображений RGB, если нет дополнительных выборок.

Ссылки

• Формат файла TIFF — Википедия

Что такое файл TIFF? Все, что вам нужно знать

TIFF является довольно распространенным типом файла и часто запрашивается агентствами печати, поскольку он был создан для печати компанией, которая разработала настольные издательские приложения. TIFF существует уже давно и очень универсален, с легкостью обрабатывает черно-белые изображения, различные цветовые пространства, такие как CYMK, RGB и даже плашечные цвета.

У формата файлов есть недостатки, которые могут делать почти все, и это раздувание. Изображение, сохраненное в виде файла TIFF, больше, чем почти любой другой формат, поэтому понимание того, когда его использовать, может сэкономить немало места для хранения.

Содержание

Что означает TIFF?

Формат файлов изображений тегов (TIFF) был создан в 1992 году и является очень гибким типом файлов, который разработчики могут расширять для широкого спектра применений. Этот формат также известен как Tagged Image File Format, и его владелец, Adobe, использует оба формата в своей документации. Это делается с помощью тегов, содержащих информацию об используемом типе сжатия, прозрачности и растровых данных изображения, а также информацию о конкретном принтере, такую ​​как цветовое пространство, разрешение, полутона и чернила. Частные теги также доступны для организаций для дальнейшей настройки файлов TIFF и могут быть зарегистрированы в Adobe.

Является ли TIFF несжатым форматом изображения?

Хотя файлы TIFF могут использовать сжатие JPEG, известное как формат с потерями, TIFF в основном используется для изображений без потерь. Формат JPEG следует использовать, когда заранее известно, что размер файла необходимо ограничить, поскольку это более прямое представление. Без потерь не всегда означает несжатие, и файлы TIFF могут использовать сжатие Lempel-Ziv-Welch (LZW), которое кодирует простые последовательности без потери каких-либо данных изображения. Однако LZW наиболее эффективен для компьютерной графики.

В отличие от изображений JPEG, файлы TIFF без потерь сохраняют качество после многократного редактирования и сохранения. Фото Трейси Трули.

Фотографии редко имеют точные повторения, которые могли бы выиграть от этого типа сжатия. Это означает, что фотографии, сохраненные в виде файлов TIFF, часто не сжимаются. Можно повторно открывать TIFF без потерь, вносить изменения и снова сохранять его как TIFF без какого-либо снижения качества.

Следует ли сохранять все фотографии в виде файлов TIFF?

После редактирования изображения JPEG его сохранение в виде файла TIFF предотвращает добавление еще одного слоя артефактов сжатия. Это может быть важным шагом в рабочем процессе, если будет выполняться дальнейшее редактирование. Многократное редактирование и сохранение в формате JPEG постепенно ухудшает качество фотографии до такой степени, что в конечном итоге она становится непригодной для использования. Сохранение в формате без потерь, таком как TIFF, позволяет вносить текущие изменения без дальнейшего повреждения изображения.

С другой стороны, многие приложения для рисования и редактирования фотографий уже сохраняют в проприетарном формате без потерь, поэтому это может не вызывать беспокойства. Кроме того, некоторые манипуляции с JPEG можно выполнять без повторного сжатия. Обрезка, поворот, отражение и редактирование метаданных не должны ухудшать качество JPEG, если приложение правильно обрабатывает этот процесс.

Обычно нет необходимости сохранять каждую фотографию в формате TIFF. Если изображение идеально передает момент или требует лишь минимального редактирования, вероятно, нет необходимости использовать дополнительное пространство для хранения, необходимое для файла TIFF. Файлы RAW уже представляют собой самое чистое представление исходной фотографии и требуют меньше места, чем файлы TIFF.

Когда использовать TIFF

TIFF позволяет использовать выбор цветового пространства, такого как CMYK и плашечные цвета. Это цвета, используемые некоторыми профессиональными принтерами, где CYMK означает голубые, пурпурные, желтые и черные чернила. Плашечные цвета часто используются для логотипов и для большей точности, чем позволяет CYMK. Поскольку TIFF может использовать эти ориентированные на печать цветовые пространства, его часто предпочитают для макетов страниц и публикации. Поскольку это формат файла без потерь, редактирование может выполняться без добавления артефактов сжатия.

TIFF поддерживает цветовое пространство CMYK, которое используется в печати.

Хотя TIFF отлично подходит для фотографий, которые будут распечатаны, это не идеальный формат для документов. Файл PDF в этом случае лучше, так как он может содержать растровые изображения, а также сверхэффективную векторную графику и текст, использующий стилизованные шрифты, намного эффективнее, чем TIFF. TIFF остается лучшим выбором для печати фотографий, даже если изображение упаковано в файл PDF.

В целом формат TIFF является хорошим выбором для файлов изображений, которые находятся в процессе обработки, но их необходимо перемещать между приложениями или местами. Если изображение будет использоваться в программе верстки, отправлено в службу печати или при сканировании документа, предпочтительным форматом может быть TIFF.

Где я могу использовать TIFF?

Изображения в формате TIFF можно сохранять из большинства приложений, ориентированных на печать, и многие приложения для рисования и обработки фотографий могут экспортировать изображения в формате TIFF. Приложения от Adobe, Affinity, Corel, Pixelmator и приложение с открытым исходным кодом GIMP являются примерами того, насколько распространена поддержка изображений TIFF. Почти каждое настольное издательское приложение поддерживает файлы TIFF.

Приложение Apple Preview, встроенное в macOS, может открывать и сохранять файлы TIFF. Приложение Microsoft Photos открывает и сохраняет изображения в формате TIFF при использовании Windows. Linux обрабатывает изображения TIFF с помощью библиотеки ImageMagick с открытым исходным кодом. Это означает, что файлы TIFF широко поддерживаются на большинстве компьютеров. Однако Chromebook нуждается в приложении для просмотра или сохранения файла TIFF.

Приложение Apple Preview экспортирует фотографию в формате TIFF.

Даже на мобильных устройствах Apple Photos может открывать файлы TIFF на iPhone или iPad, а Google Photos можно использовать для их просмотра на устройствах Android.

В чем разница между файлами TIFF и TIF?

Файл TIFF может иметь расширение . tiff или .tif, и большинство современных компьютеров правильно распознают его как формат файла изображения тега. Два типа файлов относятся к одному и тому же формату изображения. Единственная причина существования .tif — соблюдение ограничений первых компьютеров, которые были запрограммированы на понимание расширений файлов длиной всего три символа. Современные операционные системы, такие как Windows, macOS и Linux, могут без проблем обрабатывать более длинные расширения, и .tiff будет работать так же хорошо, как .tif, если установлено приложение, которое может просматривать изображение.

Альтернативы TIFF: JPEG, PNG, PDF и DNG

Как упоминалось выше, TIFF можно сжимать, но в первую очередь он считается несжатым форматом изображения, поэтому JPEG предпочтительнее для файлов изображений, размер которых должен быть ограничен сократить время загрузки и требования к хранилищу. TIFF может использовать сжатие без потерь, что позволяет сэкономить немного места при хранении некоторых типов компьютерной графики. Portable Network Graphics (PNG) — еще один распространенный формат изображения, который имеет сжатие без потерь и в этом случае более эффективен.

Поскольку формат TIFF ориентирован на использование в печати, PDF является еще одним типом файлов, который следует учитывать. PDF-файлы могут содержать изображения в формате PNG и JPEG, векторную графику, текст и шрифты. PDF-файл также может содержать изображения в формате TIFF, что делает его еще более универсальным и более эффективным для полных документов.

Форматы изображений RAW, такие как Digital Negative (DNG) и эквиваленты от конкретных производителей, могут превосходить формат TIFF при сохранении фотографий для последующего редактирования, поскольку изображение RAW содержит информацию об изображении, относящуюся к камере, полученную непосредственно с датчика изображения. Редактирование изображения в формате RAW — это самое близкое, что фотограф может получить к тому, что изначально было снято камерой. Файлы RAW обычно меньше, чем такое же изображение, сохраненное в формате TIFF.

Кто сделал TIFF и почему?

TIFF был совместно разработан Aldus (которая позже была приобретена Adobe) и корпорациями Microsoft и в настоящее время принадлежит Adobe. В конце 1980-х и начале 1990-х настольные издательские системы находились в зачаточном состоянии, и Aldus разработал многие передовые решения. Как основная сила в отрасли, компания смогла ввести некоторые столь необходимые стандарты, а TIFF предоставил надежный формат изображения для печати и сканирования. Это использование отражает его способность хранить номер страницы, положение, разрешение (горизонтальное и вертикальное) и цветовое пространство.

Aldus, теперь Adobe, работал с Microsoft над разработкой TIFF.

Заключение

TIFF — очень старый формат изображения, но он до сих пор часто используется в полиграфии, и многие сканеры до сих пор имеют возможность сохранять файлы в формате TIFF. Это свидетельство того, насколько хорошо разработан формат для этих целей. Формат RAW или JPEG является лучшим выбором для хранения фотографий, а PNG или векторный формат, такой как масштабируемая векторная графика (SVG), предпочтительнее для компьютерной графики.