EXIF와 IFD: Pillow로 이미지 메타데이터 읽기

이 글에서는 IFD의 구조를 정리하고, Pillow로 각 IFD의 정보를 읽는 방법을 다룸.

• EXIF (EXchangeable Image File format) 는 디지털 카메라가 촬영 조건과 위치 등의 정보를 이미지 파일에 함께 기록하는 metadata 규격임.
• 이 규격은 TIFF 구조를 그대로 차용하며, 실제 데이터는 IFD (Image File Directory) 라는 tag 묶음 단위로 저장됨.

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1. EXIF는 독자 포맷이 아니라 TIFF의 재사용임

• EXIF (EXchangeable Image File format)
  • 디지털 카메라가 기록하는 이미지 metadata 규격.
  • 자체적인 binary layout을 새로 정의한 것이 아님.
  • TIFF Rev. 6.0 의 metadata 구조를 그대로 차용함.
• JPEG 파일에서의 위치
  • JPEG은 marker 기반 container 구조임.
  • EXIF는 APP1 marker (0xFFE1) 안에 들어감.
  • APP1 segment 내부는 "Exif\x00\x00" signature 6 byte 뒤에 TIFF의 metadata 구조 (TIFF header + IFD들) 가 그대로 들어감.
    • "TIFF image file 하나가 통째로 들어간다" 는 뜻이 아님. TIFF에서 metadata를 기술하는 부분만 차용한 것임.
    • 본문 image의 pixel data는 이 안에 없음. JPEG 자신의 compressed data stream에 있음.
    • 예외는 thumbnail임. thumbnail의 실제 JPEG data는 이 segment 안에 저장되고, IFD1이 그 offset과 length를 가리킴.
• 따라서 성립하는 결론
  • EXIF를 parsing 한다는 것 = TIFF metadata 구조를 parsing 한다는 것.
  • TIFF의 metadata 단위가 바로 IFD임.
  • 즉, EXIF를 이해하려면 IFD를 이해해야 함.

PNG, WebP, HEIF 등도
각자의 chunk/box 안에
동일한 TIFF 구조를 넣는 방식으로
EXIF를 지원함.
container만 다르고 내용물은 같음.

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2. IFD (Image File Directory)의 정의와 물리 구조

2.1. 정의

• IFD는 tag 항목들을 모아 놓은 하나의 directory (record table) 임.
• "IFD 하나 = 관련 있는 tag들의 묶음 하나" 로 이해하면 정확함.
• 하나의 EXIF 안에 IFD가 여러 개 존재하며, 서로 계층 구조를 이룸.
  • 이 사실이 Pillow 사용 시 혼란의 대부분을 차지함.

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2.2. 물리적 layout

TIFF header (8 byte)
├─ byte order  : "II" (little-endian) | "MM" (big-endian)   2 byte
├─ magic       : 42                                          2 byte
└─ IFD0 offset : 보통 8                                       4 byte

IFD0 (header의 IFD0 offset이 가리키는 위치)
├─ entry count : n                                           2 byte
├─ entry[0 .. n-1]                                          12 byte x n
│   ├─ tag ID (2 byte)
│   ├─ type   (2 byte)
│   ├─ count  (4 byte)
│   └─ value or offset (4 byte)
└─ next IFD offset : 0 이면 종료                              4 byte

  ※ 위 layout은 IFD0 전용이 아님. Exif IFD, GPS IFD, IFD1 등
     모든 IFD가 동일한 형식을 가짐. IFD0는 그중 진입점일 뿐임.

• byte order
  • II = Intel = little-endian, MM = Motorola = big-endian.
  • 같은 EXIF라도 제조사에 따라 다름. 직접 parsing 시 반드시 처리해야 함.
• type (주요 값)
  • 1 = BYTE, 2 = ASCII, 3 = SHORT (2 byte), 4 = LONG (4 byte)
  • 5 = RATIONAL (numerator 4 byte + denominator 4 byte = 8 byte)
  • 7 = UNDEFINED, 10 = SRATIONAL (signed)
• value or offset 필드의 규칙
  • sizeof(type) * count <= 4 이면 값을 직접 저장함.
  • 초과하면 TIFF header 기준 offset을 저장하고, 실제 값은 다른 위치에 있음.
  • RATIONAL은 8 byte이므로 항상 offset 참조임.
    • Pillow에서 IFDRational 객체로 노출되는 값들이 여기에 해당함 (자세한 설명은 5.3).
    • 노출 시간, 초점 거리, GPS 좌표가 모두 RATIONAL임.

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3. IFD가 계층을 이루는 두 가지 방식

3.1. chain 방식

• IFD 말미의 next IFD offset이 다음 IFD를 가리킴.
• IFD0 : IFD1 이 이 관계임.
• 마지막 IFD는 이 값이 0임.

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3.2. pointer tag 방식

• 특정 tag의 값 자체가 하위 IFD의 offset인 경우임.
• 이 방식으로 sub-IFD가 중첩됨.

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3.3. 두 방식을 합친 전체 그림

• 2.2의 그림은 IFD 하나의 내부 byte layout이고, 아래 그림은 IFD들 사이의 연결 관계임. 축이 다르므로 혼동하지 말 것.
• 아래의 각 block은 2.2에서 본 것과 동일한 구조를 가짐. entry 나열 뒤에 next IFD offset이 오는 형태임.
• 각 entry의 우변은 2.2의 value or offset 필드에 무엇이 들어 있는지를 표시한 것임.

[IFD0] 주 이미지의 속성
├─ 0x010F Make            : offset (ASCII, 문자열이 길어 4 byte 초과)
├─ 0x0112 Orientation     : 값     (SHORT 1개 = 2 byte)
├─ 0x8769 ExifOffset      : 값     (LONG 1개 = 4 byte, 그 값이 곧 주소) -> [Exif IFD]
├─ 0x8825 GPSInfoOffset   : 값     (LONG 1개 = 4 byte, 그 값이 곧 주소) -> [GPS IFD]
└─ next IFD offset : entry가 아니라 IFD 말미의 고정 4 byte              -> [IFD1]

[Exif IFD] 촬영 조건
├─ 0x9003 DateTimeOriginal : offset (ASCII 20 byte)
├─ 0x829A ExposureTime     : offset (RATIONAL = 8 byte)
├─ 0x8827 ISOSpeedRatings  : 값     (SHORT 1개 = 2 byte)
├─ 0xA005 InteropOffset    : 값     (LONG 1개 = 4 byte, 그 값이 곧 주소) -> [Interop IFD]
├─ 0x927C MakerNote        : offset (UNDEFINED, data가 커서 4 byte 초과) -> [MakerNote IFD]
└─ next IFD offset : 0

[GPS IFD] 위치
├─ 0x0001 GPSLatitudeRef : 값     (ASCII 2 byte : "N" + NUL)
├─ 0x0002 GPSLatitude    : offset (RATIONAL x 3 = 24 byte)
└─ next IFD offset : 0

[IFD1] thumbnail의 속성
├─ 0x0201 JPEGInterchangeFormat       : 값 (LONG, 그 값이 곧 주소) -> thumbnail의 JPEG data
├─ 0x0202 JPEGInterchangeFormatLength : 값 (LONG 1개 = 4 byte)
└─ next IFD offset : 0

• 우변이 값 / offset 으로 갈리는 기준은 2.2의 sizeof(type) * count <= 4 규칙 그대로임.
  • Orientation, ISOSpeedRatings : SHORT 1개 = 2 byte 이므로 entry 안에 값이 그대로 들어감.
  • GPSLatitudeRef : ASCII이지만 "N" + NUL = 2 byte 이므로 값이 직접 들어감.
  • Make, DateTimeOriginal : 같은 ASCII라도 문자열 길이 + NUL 이 4 byte를 넘으므로 offset이 됨.
    • 즉 type이 ASCII인지 RATIONAL인지가 기준이 아니라, sizeof(type) * count 의 크기가 기준임.
    • 실제로 EXIF의 ASCII tag는 대부분 4 byte를 넘어서 offset 참조가 됨.
• type과 count는 저장 방식과 무관하게 언제나 "실제 값"을 기술함.
  • Make의 값이 멀리 떨어져 있어도 그 entry의 type은 여전히 2 (ASCII) 이고, count도 문자열 길이 그대로임.
  • "이 4 byte는 값이 아니라 offset이다" 라고 알려 주는 flag는 존재하지 않음.
  • reader가 매번 sizeof(type) * count 를 계산해서 스스로 판정해야 함. 이것이 EXIF parsing이 번거로운 이유 중 하나임.
• offset 이라는 말이 두 가지 의미로 쓰이므로 구분할 것.
  • (1) 저장상의 offset : 값이 4 byte에 안 들어가서 주소를 대신 넣은 경우.
    • Make, DateTimeOriginal, ExposureTime, GPSLatitude, MakerNote 가 해당함.
    • 주소는 parsing 과정에서 소비되고 사라짐. 사용자는 원래 값만 보게 됨.
  • (2) 의미상의 주소 : tag의 값 자체가 원래부터 주소인 경우.
    • ExifOffset (0x8769), GPSInfoOffset (0x8825), InteropOffset (0xA005), JPEGInterchangeFormat (0x0201) 이 해당함.
    • 이들은 LONG 1개 = 4 byte 이므로 오히려 (1)에 해당하지 않고 entry 안에 직접 들어감.
    • Pillow의 getexif() 결과에 34665 같은 정수가 그대로 보이는 것이 바로 이 경우임. 촬영 정보가 아니라 주소이므로 사람이 읽을 값이 아님.
• 위 그림에서 읽어야 할 것
  • IFD0 : IFD1 만 chain (next IFD offset) 으로 연결됨.
  • Exif IFD, GPS IFD, Interop IFD, MakerNote IFD 는 전부 pointer tag로 연결됨.
  • sub-IFD들의 next IFD offset은 0임. 즉 chain은 IFD0 계열에서만 의미를 가짐.
• 핵심
  • Pillow의 getexif()가 돌려주는 것은 이 그림의 [IFD0] 하나뿐임.
  • 나머지 block은 get_ifd()로 화살표를 따라가야 얻어짐.

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3.4. IFD를 분리해서 유지해야 하는 이유

• tag ID는 IFD 단위의 namespace를 가짐.
• 동일한 ID가 IFD에 따라 전혀 다른 의미를 가짐.
  • 0x0001 : GPS IFD에서는 GPSLatitudeRef, Interop IFD에서는 InteropIndex.
• 모든 IFD를 하나의 flat dict로 병합하면 ID 충돌로 정보가 소실됨.
• Pillow 8.2.0에서 getexif()의 flatten 동작을 폐기하고 get_ifd()로 분리한 이유가 이것임.

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4. 각 IFD에 들어 있는 정보

4.1. IFD0 - 파일 일반 속성

• 이미지 파일 자체의 속성. 촬영 조건이 아님.
• 주요 tag
  • Make (271), Model (272) : 제조사, 기종
  • Orientation (274) : 회전 정보 (1 ~ 8)
  • XResolution (282), YResolution (283), ResolutionUnit (296)
    • ResolutionUnit 의 값: 1(None), 2(inch), 3(centimeter)
    • 2 일 경우 dpi
    • 3일 경우 dpi환산하려면 2.54 곱해야함.
  • Software (305) : 생성/편집 software
  • DateTime (306) : 파일 최종 수정 시각
  • Artist (315), Copyright (33432), ImageDescription (270)
• 주의
  • DateTime (306) 을 촬영 시각으로 오인하는 경우가 매우 흔함.
  • 실제 촬영 시각은 Exif IFD의 DateTimeOriginal (36867) 임.

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4.2. Exif IFD (0x8769) - 촬영 조건

• 실무에서 필요한 값의 대부분이 여기에 있음.
• 노출 계열
  • ExposureTime (33434), FNumber (33437), ISOSpeedRatings (34855)
  • ExposureProgram (34850), ExposureBiasValue (37380)
  • MeteringMode (37383), Flash (37385)
  • ExposureMode (41986), WhiteBalance (41987)
• 광학 계열
  • FocalLength (37386), FocalLengthIn35mmFilm (41989)
  • LensMake (42035), LensModel (42036), LensSpecification (42034)
• 시각 계열
  • DateTimeOriginal (36867) : 실제 촬영 시각
  • DateTimeDigitized (36868) : digitize 시각
  • SubSecTimeOriginal (37521) : 소수점 이하 초
• 이미지 특성
  • ColorSpace (40961), PixelXDimension (40962), PixelYDimension (40963)
  • SceneCaptureType (41990), ExifVersion (36864)
  • UserComment (37510) : 자유 기술 field
• 주의
  • PixelXDimension / PixelYDimension 은 편집 software가 갱신하지 않는 경우가 많음.
  • 실제 크기는 img.size 로 확인할 것.

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4.3. GPS IFD (0x8825) - 위치 정보

• 독립된 namespace를 가지는 위치 관련 tag 집합.
• 주요 tag
  • GPSLatitudeRef (0x01), GPSLatitude (0x02)
  • GPSLongitudeRef (0x03), GPSLongitude (0x04)
  • GPSAltitudeRef (0x05), GPSAltitude (0x06)
  • GPSTimeStamp (0x07), GPSDateStamp (0x1D) : UTC 기준
  • GPSImgDirection (0x11), GPSMapDatum (0x12)
  • GPSHPositioningError (0x1F)
• 저장 형식
  • 좌표는 십진수가 아니라 degree, minute, second 3개의 RATIONAL tuple임.
  • 부호 (남북 / 동서) 는 값이 아니라 Ref tag의 ASCII 문자로 분리 저장됨.

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4.4. Interop IFD (0xA005) - 호환성 표기

• DCF 규격 준수 여부를 표시하는 매우 작은 IFD.
• InteropIndex (0x0001), InteropVersion (0x0002)
• RelatedImageFileFormat (0x1000), RelatedImageWidth (0x1001), RelatedImageHeight (0x1002)
• InteropIndex 값은 통상 R98 (sRGB), THM (thumbnail), R03 (Adobe RGB) 중 하나임.
• 분석 목적으로는 거의 쓰이지 않음.

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4.5. IFD1 - thumbnail

• IFD0의 chain으로 연결됨. 본문 이미지가 아니라 내장 thumbnail의 속성을 기술함.
• Compression (259)
• JPEGInterchangeFormat (513) : thumbnail data의 offset
• JPEGInterchangeFormatLength (514) : byte 길이
• 활용 및 주의
  • 위 offset과 length로 원본 파일에서 thumbnail JPEG을 직접 잘라낼 수 있음.
  • privacy 관점 주의 : 본문 이미지를 편집하거나 masking 해도 IFD1의 thumbnail은 편집 전 원본으로 남는 사례가 빈번함.

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4.6. MakerNote (0x927C) - 제조사 전용

• 제조사가 자유롭게 정의하는 비표준 binary 영역.
• 촬영 mode, lens serial, AF point, 색 보정 parameter 등 정보량이 많음.
• 다만 형식이 회사별, 기종별로 달라서 일반적인 parsing이 불가능함.
• Pillow는 접근 경로만 제공하고 제조사별 해석은 보장하지 않음.
  • 정밀 분석이 필요하면 exiftool 계열 도구를 쓸 것.

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5. Pillow로 읽기

2025.07.15 - [Python] - Pillow에서 Image 객체의 주요 attribute.

Pillow에서 Image 객체의 주요 attribute.

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5.1. 기본 API

• Image.getexif()
  • PIL.Image.Exif instance를 반환함. MutableMapping 을 상속하므로 dict처럼 다룰 수 있음.
  • EXIF가 없어도 None이 아니라 빈 Exif 객체를 반환함.
    • 존재 여부는 if not exif: 로 판정할 것.
  • 노출되는 것은 IFD0 뿐임.
• Exif.get_ifd(tag)
  • sub-IFD를 dict로 반환함. 없으면 빈 dict.
  • ExifTags.IFD.Exif, ExifTags.IFD.GPSInfo, ExifTags.IFD.Interop, ExifTags.IFD.IFD1, ExifTags.IFD.MakerNote 사용 가능.
• name mapping
  • ExifTags.TAGS : tag ID : 이름 (IFD0, Exif IFD 용)
  • ExifTags.GPSTAGS : GPS tag ID : 이름
  • ExifTags.Base, ExifTags.GPS : IntEnum 형태. 가독성이 좋아서 권장됨.

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5.2. 전체 IFD 덤프

from PIL import Image, ExifTags


def dump_exif(path):
    """모든 IFD를 순회하며 tag를 출력."""
    with Image.open(path) as img:
        exif = img.getexif()  # IFD0만 담긴 Exif 객체. EXIF 없어도 None이 아니라 빈 객체임
        if not exif:
            print("EXIF 없음")
            return

        # (label, sub-IFD tag, 이름 조회용 table) 목록.
        # ifd_id가 None인 IFD0만 exif 자체에서 바로 읽고, 나머지는 get_ifd()로 열어야 함.
        targets = [
            ("IFD0", None, ExifTags.TAGS),
            ("Exif", ExifTags.IFD.Exif, ExifTags.TAGS),
            ("GPSInfo", ExifTags.IFD.GPSInfo, ExifTags.GPSTAGS),  # GPS는 이름 table이 다름
            ("Interop", ExifTags.IFD.Interop, ExifTags.TAGS),
            ("IFD1", ExifTags.IFD.IFD1, ExifTags.TAGS),  # thumbnail의 속성
        ]

        for label, ifd_id, table in targets:
            # IFD0는 exif 자체, 나머지는 get_ifd()로 sub-IFD를 열어서 얻음.
            # 해당 IFD가 없으면 get_ifd()는 예외 없이 빈 dict를 돌려줌.
            data = exif if ifd_id is None else exif.get_ifd(ifd_id)
            print(f"[{label}] {len(data)} tags")
            for tag_id, value in data.items():
                # tag_id는 정수. table에 이름이 없으면 정수 그대로 표시함.
                name = table.get(tag_id, tag_id)
                # !r : IFDRational, bytes 등 실제 Python type이 그대로 드러나도록 repr 사용
                print(f"    {name} ({tag_id}) = {value!r}")
            print()


if __name__ == "__main__":
    dump_exif("sample.jpg")

• 출력에서 ExifOffset (34665) = 123 처럼 정수 하나가 보인다면, 그것은 데이터가 아니라 sub-IFD의 offset임.
  • 실제 내용은 get_ifd() 로 열어야 함.
  • offset tag를 결과에서 빼고 싶으면 exif.hide_offsets() 를 호출하면 됨.

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참고: IFDRational 이란

• PIL.TiffImagePlugin 에 정의된 class로, EXIF/TIFF의 RATIONAL, SRATIONAL type 값을 표현하는 유리수 class임.
• Python 표준 numbers.Rational 을 상속함.
  • 따라서 float(), int() 변환과 사칙연산, 비교 연산이 자연스럽게 동작함.
  • numerator, denominator property를 제공함.
  • limit_rational(max_denominator) 로 분모를 특정 한계 이하로 제한한 (numerator, denominator) tuple을 얻을 수 있음.
• 일반 Fraction 과 다른 점은 분모 0 을 legal한 값으로 허용한다는 것임.
  • DigitalZoomRatio 태그가 "digital zoom 미사용"을 0.00/0.00 으로 표기하는 것처럼, EXIF 자체가 이런 관행을 갖고 있어서임.
  • 일반 Fraction 이었다면 이 시점에 바로 ZeroDivisionError 가 발생함.
  • 그래서 float() 변환 전에 denominator != 0 검사가 항상 필요함. (5.4의 normalize() 참고)
• 버전에 따라 반환 형태가 다름.
  • Pillow 7.2.0 이전 : legacy ImageFileDirectory_v1 기반이라 RATIONAL/SRATIONAL 값이 (numerator, denominator) plain tuple로 반환됨.
  • Pillow 7.2.0 이후 : Image.Exif 가 ImageFileDirectory_v2 기반으로 바뀌면서 IFDRational instance로 반환됨.
  • 즉 getexif() 를 쓰는 현재 표준 경로에서는 ExposureTime, FNumber, FocalLength, GPSLatitude 의 각 성분처럼 RATIONAL type 태그가 전부 IFDRational 로 옴.

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5.3. 값 type 정규화

• EXIF 값의 type이 균일하지 않다는 점이 두 번째 함정임.
  • RATIONAL : IFDRational 객체. 5.3 참고. float() 변환 전 denominator != 0 검사가 필요함.
  • UNDEFINED (type 7) : bytes 그대로 반환됨. json.dumps() 에 넘기면 TypeError: Object of type bytes is not JSON serializable 가 발생함.
    • UserComment (37510), MakerNote (0x927C) 등 이 type에 해당함.
    • ASCII (type 2) 는 이것과 다름. Pillow가 내부적으로 latin-1 로 decode하여 str 로 반환하므로 여기서는 문제되지 않음.
• DataFrame 적재나 JSON 직렬화 전에 정규화 단계를 두는 것이 안전함.

import json
from PIL import Image, ExifTags
from PIL.TiffImagePlugin import IFDRational


def normalize(value):
    """EXIF 값을 JSON-safe type으로 변환."""
    if isinstance(value, IFDRational):
        # 분모가 0인 legal case(예: DigitalZoomRatio 미사용) 방어.
        # 검사 없이 float()를 호출하면 이 경우 ZeroDivisionError가 발생함.
        return float(value) if value.denominator != 0 else None
    if isinstance(value, bytes):
        # UNDEFINED type (UserComment, MakerNote 등)이 여기로 들어옴.
        # 원본이 정확히 utf-8이 아닐 수 있으므로 errors="replace"로 방어함.
        return value.decode("utf-8", errors="replace")
    if isinstance(value, (tuple, list)):
        # GPSLatitude처럼 (deg, min, sec) 형태의 RATIONAL tuple을 원소 단위로 재귀 처리.
        return [normalize(v) for v in value]
    if isinstance(value, dict):
        # get_ifd()가 돌려주는 sub-IFD dict를 그대로 넣었을 경우를 대비.
        return {k: normalize(v) for k, v in value.items()}
    # int, str처럼 이미 JSON-safe한 값은 그대로 통과시킴.
    return value


def read_exif(path):
    """IFD0 + Exif IFD + GPS IFD 를 이름 기반 dict로 반환."""
    with Image.open(path) as img:
        exif = img.getexif()  # IFD0. EXIF 없으면 빈 Exif 객체 (None 아님)
        if not exif:
            return {}

        result = {"IFD0": {}, "Exif": {}, "GPS": {}}

        # IFD0 : 기종, 방향 등 파일 일반 속성. tag ID : 이름은 ExifTags.TAGS로 조회.
        for k, v in exif.items():
            result["IFD0"][ExifTags.TAGS.get(k, str(k))] = normalize(v)

        # Exif sub-IFD (0x8769) : 촬영 조건. 반드시 get_ifd()로 별도 조회해야 함.
        for k, v in exif.get_ifd(ExifTags.IFD.Exif).items():
            result["Exif"][ExifTags.TAGS.get(k, str(k))] = normalize(v)

        # GPS sub-IFD (0x8825) : 위치 정보. namespace가 달라 GPSTAGS로 이름을 조회함.
        for k, v in exif.get_ifd(ExifTags.IFD.GPSInfo).items():
            result["GPS"][ExifTags.GPSTAGS.get(k, str(k))] = normalize(v)

        return result


if __name__ == "__main__":
    # ensure_ascii=False : 한글 등 non-ASCII 문자를 \uXXXX로 escape하지 않고 그대로 출력.
    print(json.dumps(read_exif("sample.jpg"), indent=2, ensure_ascii=False))

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5.4. 자주 쓰는 값만 추출

from PIL import Image, ExifTags


def summarize(path):
    """촬영 정보 요약."""
    with Image.open(path) as img:
        exif = img.getexif()  # IFD0 (Make, Model, Orientation 등)
        exif_ifd = exif.get_ifd(ExifTags.IFD.Exif)  # 촬영 조건은 반드시 sub-IFD에서
        size = img.size  # 실제 pixel 크기는 PixelXDimension이 아니라 이걸로 확인

    def as_float(v):
        """IFDRational : float. 값이 없거나(None) 분모가 0이면 None."""
        try:
            return float(v)
        except (TypeError, ZeroDivisionError):
            # TypeError : v가 None인 경우 (해당 tag가 EXIF에 아예 없음)
            # ZeroDivisionError : IFDRational(0, 0) 같은 legal 0/0 값인 경우
            return None

    return {
        # Make/Model/Orientation은 IFD0 소속. exif에서 바로 조회함.
        "camera": f"{exif.get(ExifTags.Base.Make)} {exif.get(ExifTags.Base.Model)}",
        # 아래는 모두 Exif sub-IFD 소속이므로 exif_ifd에서 조회함.
        "lens": exif_ifd.get(ExifTags.Base.LensModel),
        "datetime_original": exif_ifd.get(ExifTags.Base.DateTimeOriginal),  # 실제 촬영 시각
        "orientation": exif.get(ExifTags.Base.Orientation),
        "exposure_time_sec": as_float(exif_ifd.get(ExifTags.Base.ExposureTime)),  # 셔터 속도
        "f_number": as_float(exif_ifd.get(ExifTags.Base.FNumber)),  # 조리개 값
        "iso": exif_ifd.get(ExifTags.Base.ISOSpeedRatings),  # SHORT라 IFDRational 아님
        "focal_length_mm": as_float(exif_ifd.get(ExifTags.Base.FocalLength)),
        "size": size,
    }


if __name__ == "__main__":
    for k, v in summarize("sample.jpg").items():
        print(f"{k:20s}: {v}")

• Make, Model, Orientation 은 IFD0에서, 나머지 촬영 조건은 Exif IFD에서 꺼내고 있음에 주목할 것.
• 이 구분을 놓치면 "값이 없다" 는 결론에 도달하게 됨.

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6. GPS 좌표 변환

• 저장 형식이 십진수가 아니므로 별도 변환이 필요함.
• degree $D$, minute $M$, second $S$ 와 방향 문자 $\text{Ref}$ 에 대해

$$
\text{decimal} = \left( D + \frac{M}{60} + \frac{S}{3600} \right) \times s,
\qquad
s =
\begin{cases}
+1 & \text{Ref} \in {\mathrm{N}, \mathrm{E}} \
-1 & \text{Ref} \in {\mathrm{S}, \mathrm{W}}
\end{cases}
$$

from PIL import Image, ExifTags


def to_decimal(dms, ref):
    """(deg, min, sec) tuple + Ref 문자 : 십진 좌표."""
    # dms의 각 성분은 IFDRational. float()로 변환해야 사칙연산이 안전함.
    deg, minute, sec = (float(v) for v in dms)
    value = deg + minute / 60.0 + sec / 3600.0
    # 남/서(S, W)는 음수로 뒤집음. 위에서 정의한 s 값과 동일함.
    return -value if ref in ("S", "W") else value


def get_coordinates(path):
    """(latitude, longitude) 반환. 없으면 None."""
    with Image.open(path) as img:
        # GPS IFD (0x8825)만 필요하므로 곧바로 get_ifd()로 꺼냄.
        gps = img.getexif().get_ifd(ExifTags.IFD.GPSInfo)

    if not gps:  # GPS IFD 자체가 없는 사진(GPS 미탑재 카메라 등)
        return None
    try:
        # GPSLatitude/GPSLongitude는 (deg, min, sec), Ref는 "N"/"S"/"E"/"W" 문자.
        lat = to_decimal(gps[ExifTags.GPS.GPSLatitude], gps[ExifTags.GPS.GPSLatitudeRef])
        lon = to_decimal(gps[ExifTags.GPS.GPSLongitude], gps[ExifTags.GPS.GPSLongitudeRef])
    except (KeyError, ValueError, ZeroDivisionError):
        # KeyError : 위경도 중 일부 tag만 기록된 불완전한 GPS IFD
        # ValueError : float() 변환 실패
        # ZeroDivisionError : 분모가 0인 IFDRational이 섞여 있는 경우
        return None
    return lat, lon


if __name__ == "__main__":
    print(get_coordinates("sample.jpg"))

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7. getexif() 와 _getexif()

• _getexif() 는 PIL 시절부터 존재한 private method임.
  • JpegImagePlugin 등 일부 plugin에만 정의되어 있어 PNG 등에서는 AttributeError 발생.
  • EXIF가 없으면 None, 있으면 평범한 dict[int, Any] 반환.
  • 내부적으로 self.getexif()._get_merged_dict() 를 호출하여 IFD0와 Exif IFD를 하나의 flat dict로 병합함.
• 그래서 발생하는 현상
  • _getexif() 에서는 DateTimeOriginal (36867) 이 바로 보였는데, getexif() 로 바꾸면 사라진 것처럼 보임.
  • 사라진 것이 아니라 Exif IFD 안에 그대로 있음. get_ifd(ExifTags.IFD.Exif) 로 접근하면 됨.
• 선택 기준
  • 신규 코드는 getexif() + get_ifd() 조합을 쓸 것.
  • getexif() 만이 수정과 재저장을 지원함. exif.tobytes() 또는 img.save(path, exif=exif).
  • _getexif() 는 "highly experimental" 이라는 주석이 붙은 private API이므로, 레거시 호환 목적으로만 제한적으로 쓸 것.

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8. 정리

• EXIF는 TIFF 구조를 빌려 쓴 규격이고, TIFF의 metadata 단위가 IFD임.
• IFD는 하나가 아니라 tree를 이루며, tag ID의 의미는 IFD 단위로 결정됨.
• Pillow의 getexif() 는 root인 IFD0만 반환함. 나머지는 get_ifd() 로 열어야 함.
• 정보의 위치를 요약하면 다음과 같음.
  • 기종, 방향, 파일 수정 시각 : IFD0
  • 촬영 시각, 셔터, 조리개, ISO, 렌즈 : Exif IFD (0x8769)
  • 위치 : GPS IFD (0x8825)
  • thumbnail : IFD1
• 값 type은 균일하지 않으므로 IFDRational 과 bytes 처리를 전제로 코드를 작성할 것.

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같이 보면 좋은 자료들

Pillow, Image module reference (PIL.Image.Exif) :
https://pillow.readthedocs.io/en/stable/reference/Image.html

Image module

 

Pillow, ExifTags module reference :

https://pillow.readthedocs.io/en/stable/reference/ExifTags.html

ExifTags module

 

Pillow 8.2.0 release notes (getexif() 의 sub-IFD 분리) : https://pillow.readthedocs.io/en/stable/releasenotes/8.2.0.html

8.2.0 (2021-04-01)

 

2025.07.15 - [Python] - Pillow에서 Image 객체의 주요 attribute.

Pillow에서 Image 객체의 주요 attribute.

 

https://exiv2.org/tags.html

Exiv2 - Image metadata library and tools