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DCF - DCIM - DPOF - FILESYSTEM - SPEICHERKARTEN

Design rule for Camera File system (DCF) Entwurfsregel für Kamera-Dateisystem

DCF ist ein Industriestandard zur Abspeicherung von Digitalbildern auf Speichermedien in Digitalkameras (Verzeichnisstruktur und Dateinamen).

Grundsätzliche Regeln:

Name aller Dateien und Verzeichnisse müssen dem alten DOS 8.3 Standard entsprechen (max. 8 Zeichen Name, Punkt, max. 3 Zeichen Dateiendung, Verzeichnisse ohne Endung)
Das oberste Verzeichnis für Bilddaten muss /DCIM (Digital Camera Images) heißen
Es kann einen Ordner /MISC geben (der DPOF-Angaben (Druckeinstellungen/gewählte -parameter) für automatisiertes drucken von Bildern enthält)
Als Zeichen sind zugelassen Ziffern, Großbuchstaben von A-Z ohne Umlaute und der Unterstrich (_)
Unterverzeichnisse sind durchnumeriert von 100 bis 999 (die 3 ersten Zeichen des Ordnernamens), die restlichen Zeichen (entsprechend den anderen Regeln beliebig)
Dateinamen: Die letzten 4 Zeichen des 8 Zeichen langen Dateinamens muss eine Zahl von 0001 bis 9999 darstellen
Nummern von Verzeichnissen bzw. Dateien müssen zwar nicht fortlaufend, müssen aber Dateisystemübergreifend eindeutig sein
Bilddateien sollen eine 160 x 120 Pixel große JPEG-Miniaturansicht in den Metadaten enthalten
bevorzugtes Meta-Dateiformat von DCF ist das EXIF-Dateiformat (aktuell: 2.2)

DPOF (Digital Print Order Format)

Mit dieser Funktion können Bilder bereits in der Kamera für einen späteren automatischen Ausdruck (z.B. am Selbstbedienungsautomat) ausgewählt werden.

Angaben hierzu werden im Unterordner /MISC gespeichert
Die Datei AUTPRINT.MRK enthält die vorgewählten Daten
Ein Header in dieser Datei (ASCII=lesbar) enthält Angaben zur Kamera
Es folgen ggf. eine Reihe von JOBS mit Angaben für zu druckende Bilder (Id, Qualität, SOurce-Bild...)

Filesystem Speichermedium

Ist dem Kamerahersteller überlassen. Bei älteren Systemen trifft man häufig auf FAT12 oder FAT16 (default), neuerdings auch schonmal FAT32 (kleine 4-KB cluster für Partitionen bis zu 8GB, robusteres Design, erweiterter Bootrecord, dynamischer Resize einer Partition usw.). Daraus resultieren dann u.a. auch max. Dateigrößen für einzelne Files (z.B. bis zu 4GB in FAT32) oder die Gesamtgröße einer Partition (z.B. 2GB bei FAT16, aber 2TB bei FAT32) (die Zahl gibt die Anzahl der Bits an, die für Adressierungszwecke genutzt werden kann)
Unter Windows XP lässt sich auch ein NTFS Filesystem drüberbügeln (allerdings sollte man ggf. unter Eigenschaften dann evtl. den Schreibpuffer deaktivieren). Zu bedenken ist auch, dass die Controller der Karten zumeist für den Betrieb mit FATn optimiert sind (z.B. wechselweises Beschreiben von Speicherzellen für eine gleichmäßige Nutzung / Verschleiß)
Selbst innerhalb der Filesystemtypen werden durch die Firmware der Kameras nicht immer alle Medien/Controllertypen bzw. Filesystemgrößen (...) der "Norm" entsprechend unterstützt. Zumeist veröffentlichen die Hersteller Listen von unterstützten Speicherkartenstandards
Grundsätzlich sollte man Speicherkarten immer in/durch die Kamera formatieren. Grund: Windows XP z.B. formatiert eine Speicherkarte per Default normalerweise ab einer bestimmten Größe mit FAT32 (anstelle FAT16). In weiten Teilen ist FAT32 "kompatibel" zum FAT16, in manchen nicht... Weitere Details: FAT16 FAT32
Tipp: Unter bestimmten Umständen kann man auch mal von dem generellen Rat abweichen und Tests mit Formatierungen unterschiedlicher Clustergröße durchführen (unter XP aber nicht direkt im Explorer, sondern: Systemsteuerung-Verwaltung-Computerverwaltung-Datenträgerverwaltung). FAT auswählen (nicht FAT32), und mit größeren Clustergrößen (16K oder sogar 32K experimentieren. Standard ist normalerweise 128MB-CF 2048K, 256MB-CF 4096K, 512MB-CF 8192K Allocate Unit Size). Ausprobieren würde ich das wenn Probleme mit in der Kamera formatierten Karten auftreten (speichern größerer Bilddateien in der Kamera dauert zu lange oder Videoaufnamen-Abbrüche bzw. Beschränkungen der Aufnahmelänge!)
Neben dem (Unter-)Typ des Filesystems legen einige Kameras auch direkt die benötigten Unterverzeichnisse (z.B. die Wurzel /DCIM) an - bzw. setzen die Existenz bestimmter Unterordner voraus - sonst verweigern sie den Dienst!
Weitere mögliche Inkompatibilitäten resultieren vermutlich z.B. aufgrund der verwendeten Cluster/Sektorgröße im Filesystem FAT (z.B. Fuji mit file allocation unit size of 8,192 bytes um Videos in beliebiger Länge aufnehmen zu können usw. usw. ...)
weitere Störfaktoren könnten sein: DMA-Mode, PIO-Mode der Karten

Speicherkartentypen - oder: Speicherkarte ist nicht gleich Speicherkarte...

Geschwindigkeitsangaben: Der Geschwindigkeitsfaktor der von den Herstellern angegeben ist entzieht sich bisher jeder Normung ;-) D.h. manchmal wird auf ältere Bauformen zurückgegriffen; der gegenwärtige Trend geht scheinbar aber schon dahin, den Faktor als vielfaches zur Referenzgeschwindigkeit einer CD (1 x entspricht 0,15MB / Sekunde) anzugeben (d.h. multipliziere 0,15 mit dem angegebenen Faktor = max. Übertragungsrate in MB/Sek bei optimalen Bedingungen)
CF Karten (abgesehen vom Microdrive) sind relativ robust und gibts in zwei Typen (I und II - die Bau''dicke'' ist unterschiedlich. Typ I passt aber auch in einen Typ II Slot)
CF Karten gibts mit Controllern für Fix Disk Mode (permanent data storage device). Diese Karten kann man direkt an den IDE-Port des Rechners anschliessen bzw. verwenden für fixed Partitionen, Betriebssysteme und bootable Devices. Wenn man Karten mit portablem Dateninhalt will, nimmt man Removable Disk Mode CF Karten (damit wird man es im Falle von Speicherkarten für Kameras zumeist zu tun haben). Sieht man z.B. in der Datenträgerverwaltung (gemeldet als "Hard Disk" versus "Removable Storage")
Ein weiterer Unterschied kann bestehen z.B. in der Direct Memory Access (DMA)-Fähigkeit der Speicherkarten. Beispiel Transcend (benutze ich): Transcends CF80/120 Karten unterstützen ''Multiword DMA 4 mode'', die Transcend Industrial CF cards unterstützen dagegen "Ultra DMA 4 mode" - melden sich allerdings auch als Fix Disk Mode Karten an... Karten die ausschliesslich den älteren PIO Mode (1-6) unterstützen (bis ca. 2004) belasten die CPU weit höher (im Gegensatz zum DMA-Transfer, bei dem der Datentransfer nicht durch die cpu gesteuert werden muss):

PIO Mode ->   I/O <-> CPU <-> Speicher
DMA Mode ->   I/O <-> Speicher <-> CPU

SD Karten beispielsweise sind mechanisch/elektrisch generell anfälliger denke ich (z.B. weil die Kontakte grossflächig offen liegen und so für Kurzschlüsse und statische Elektrizität weit empfänglicher sind)...
SD 2.0 (SDHC) Karten sind abwärtskompatibel zu normalen SDs, ermöglichen aber mit FAT32 derzeit eine Gesamtkapazität bis 32GB (Sep/2006)
xD Picture Karten (Fuji/Olympus) gibts in verschiedenen Typen. Nicht jede Kamera / jedes Lesegerät kommt mit jedem Typ klar! Typ M xD wurde in 2005 eingeführt und verfügt über höhere Kapazität. Typ H xD wiederum erhöhte die nutzbare Zugriffsgeschwindigkeit
Kartenlesegeräte: Ältere (oft mit neuer Firmware aufrüstbar) lesen oft nur max. 1GB grosse Karten aus...

Massnahmen bei/bzw. gegen Datenverlust

Speicherkarte nur in der Kamera formatieren
möglichst keine eigenen Dateien (ausserhalb des bekannten Schemas) auf die Speicherkarte schreiben (auch nicht unabsichtlich z.B. durch Bild-View-Programme, die Hilfsdateien anlegen (Thumbnails...))
möglichst keine Dateien ausserhalb (also z.B. im Kartenleser mit Windows) der Kamera löschen
Dateien auf Speicherkarten erst löschen, wenn feststeht, dass die Bilder alle auf Harddisk übertragen (und dort auch fehlerfrei lesbar!) sind. Optimal: Vorher noch ein zusätzliches Backup der übertragenen Dateien auf ein weiteres Medium (andere (USB-)Platte, DVD etc.)
versehentlich gelöschte Dateien auf Speicherkarten lassen sich meist problemlos wieder herstellen (sofern anschliessend keine schreibenden Zugriffe erfolgten!), z.B. mit PC Inspector File Recovery (der rekonstruiert auch in komplizierteren Fällen wie Beschädigung des Boot Sectors, Beschädigungen der FAT durch sequentielles lesen/zusammensetzen der Sektoren der Partition). Bei mechanischen/elektronischen Problemen ist natürlich auch hiermit Schluss! Immer auf ein anderes Medium rekonstruieren! PC Inspektor unterstützt FAT12, FAT16, FAT32, NTFS und ist Freeware...
Bei CANON steht ein Hinweis, dass XP unter bestimmten Umständen EXIF-Daten zerstören kann, wenn man die nativen Funktionen im Explorer benutzt (Eigenschaften - Dateiinfo - erweitert ...) - aktuell?
Die NAND-Karten garantieren i.d.R. für 100000 Schreibzyklen je Zelle. In der Praxis kann man rund vom 10-fachen ausgehen. Beispiel 100000 Zyklen: Macht man kalendertäglich Bilder - und löscht diese direkt nach übertragen zum PC, dann sollte diese Karte also min. knapp 3 Jahre halten

Zur Vertiefung:

Heise ct Vergleichstest Nov/2006 (Geschwindigkeit)
USB-Sticks: Tipps und Troubleshooting Interessante Seite von Uwe Sieber zu USB-Sticks. Vieles, was da steht, wird aber auch für Speicherkarten im USB-Leser gültig sein (z.B. Probleme beim formatieren u.v.a.)!

Weitere Hinweise (i.d.R. CF)

Single Level Cell (SLC) versus Multi Level Cell (MLC)

SLC: 1 Bit je Zelle, teurer, schneller, weniger Stromverbrauch
MLC: 3 oder mehr Bits je Zelle, billiger, langsamer, höherer Stromverbrauch

FAT16: max. 2GB gesamt, max. 130 Dateien im Wurzelverzeichnis
immer im Zielgerät formatieren vor erstem Gebrauch
RoHS = Restriction of use of Hazardous Substances = geringer Schadstoffinhalt
ECC = Error correcting code = Korrektur von Übertragungsfehlern
Vorüberlegungen beim Kauf von Speicherkarten:

1. Wieviel Speicher brauche ich (eine Karte oder lieber mehrere Karten z.B. im Wechsel)
2. Welcher Typ von Karte ist kompatibel (oft neue Firmwarereleases bei Kameras zur Unterstützung größerer Karten)
3. Welche Geschwindigkeit ist sinnvoll (Preis/Leistungsverhältnis) lesen versus schreiben(!)
4. Boot-Fähigkeit (Motherboard/PCMCIA-Slot/Hersteller Karte) checken wenn Bedingung

SD, Micro-SD -Karten

Alle Angaben in Megabyte (1000*1000 Bytes) pro Sekunde.

Technik/Kapazität SD SDHC SDXC Karten

SD   Secure Digital Memory Card - 4GB
SDHC Secure Digital High Capacity - 4GB bis zu 32GB
SDXC Secure Digital Extended Capacity - 64GB ... 2TB

Mindestschreibrate (Video zumeist) SD Karten V

V6  >=  6 MB/s (HD)
V10 >= 10 MB/s (FHD)
V30 >= 30 MB/s (4K)
V60 >= 60 MB/s (8K, 60 fps)
V90 >= 90 MB/s (8K, 120 fps)

Klassen SD Karten U

alt: Class 2, 4, 6, 10 (MB/s)
neu: U1 10 MB/s, U2 20 MB/s, U3 30 MB/s

Application Performance (Einsatz in Smartphones als Speicher I/O per second = IOPS = Operationen pro Sekunde möglich) SD Karten A

A1 >= 1500 read,  500 write
A2 >= 4000 read, 2000 write

Interface (Speicherbus) SD Karten UHS

UHS-I   12,5 MB/s (SDR12), 25 MB/s (SDR25), 50 MB/s (SDR50, DDR50), 104 MB/s (SDR104)
UHS-II  156 MB/s (FD156), 312 MB/s (HD312)
UHS-III 312 MByte/s (FD312), 624 MByte/s (FD624)

Herstellerspezifische Informationen

CANON

Die Dateisystemstruktur auf Speicherkarten für Canon (Stand Powershot A60)
/DCIM
/DCIM/CANONMSC                   (setting files for images) 
/DCIM/xxxCANON/
              IMG_xxxx.JPG      (JPEG Bilder)
              CRW_xxxx.CRW      (RAW Format Bilder)
              STb_xxxx.JPG      (JPEG-Bilder, Panoramamode, "b" je Serie, beginnend mit "A" beim ersten Bild, "B" beim zweiten...)
              MVI_xxxx.AVI      (Videos, M-JPEG-codiert)
              MVI_xxxx.THM      (Thumbnail-JPEG-Bild für Videos) xxx passt zum AVI! EXIF enthalten, aber kein Thumbnail, das Bild selbst ist ja Eins 
              SND_xxxx.WAV      (Sound annotation zum Bild) xxxx passt zum JPG! 
/MISC                           (DPOF settings)

FUJIFILM

Die Dateisystemstruktur auf Speicherkarten für Fuji (Stand S9500)
/DCIM
/DCIM/xxx_FUJI/
              DSCFxxxx.JPG      (JPEG Bilder)
              DSCFxxxx.RAF      (RAW Format Bilder)
              DSCFxxxx.AVI      (Videos, M-JPEG-codiert)
              DSCFxxxx.WAV      (Sound annotation zum Bild)

PANASONIC

Die Dateisystemstruktur auf Speicherkarten für Panasonic (Stand Lumix DMC-FX500)
/DCIM
/DCIM/xxx_PANA/
              Pxxxnnnn.JPG      (JPEG Bilder)
              Pxxxnnnn.MOV      (MJPEG Audionotiz 5 sek 105 Kb)
              Pxxxnnnn.MOV      (Videos, M-JPEG-codiert, 1,5MB/Sek)
/MISC

Audionotiz: Wenn bei Aufnahme gewählt, wird ein Bild ausgelöst und 5 Sek. lang Ton aufgezeichnet. Das resultiert in einem Video(!) mit Standbild plus 5 Sek. Ton.

Video: Zusätzlich zum Video existiert ein kleines JPG (z.B. 848x480 bei 16:9 Low) mit dem ersten Bild

17.11.2019 ↸

Farbmodelle

http://www.ph-heidelberg.de/wp/filler/3D/farben.html enthält eine kleine aber feine Gegenüberstellung gebräuchlicher Farbsysteme.

Wer sich näher damit beschäftigen will: http://de.wikipedia.org/wiki/Farbraum

Wer das ganze nicht so technisch sehen möchte, sondern sich für das Farbempfinden des Menschen - und damit die Bildwirkung - interessiert, sehe sich den Farbkreis nach Liedl an, z.B. direkt mit diesem (eher für Webmaster gedachten) Tool hier:
http://www.wellstyled.com/tools/colorscheme2/index-en.html

28.06.2007 ↸

Monitor kalibrieren

(regelmäßig)

zum Beispiel anhand der Vorgehensweise von Monitorkalibrierung auf simpelfilter.de von Ralph Altmann
Grundsätzlich empfiehlt sich eine Farbtemperatureinstellung auf 6500K und Bearbeitung immer am selben Monitor - möglichst immer bei ähnlichem Umgebungslicht. Man könnte wenigstens das Monitorgamma auf einen akzeptablen Wert einstellen
eine ordentliche Kalibrierung erfordert zusätzliche Hardware sowie ein Bildbearbeitungsprogramm, das mit Farbprofilen auch umgehen kann (bei PSP leider erst sinnvoll ab Version 10 aufwärts)

23.01.2009 ↸

Verzeichnisstruktur und Bildorganisation auf dem Rechner

Bilderorganisation auf dem Rechner

trennen von Programminstallationen und Daten (möglichst unterschiedliche Partitionen / Laufwerke) - z.B. weil die Backupstrategie jeweils eine andere sein wird
regelmäßiges Backup der Programminstallation und Daten - z.B. für die Datenpartitionen lfd. mit Hilfe von robocopy auf eine externe USB-Platte - von Zeit zu Zeit sollte man aber die Daten auch auf CD/DVD (empfohlen: DVD-RAM) oder Band sichern. Für die Betriebssystempartition und Programmverzeichnisse empfiehlt sich u.U. eher die Verwendung einer Imagesicherung (z.B. Acronis Trueimage) oder die Benutzung des windowseigenen Backupprogramms (ntbackup.exe)
Man sollte sich eine sinnvolle Verzeichnisstruktur (s.u.) einfallen lassen - und überlegen, ob man mit den Möglichkeiten der Betriebssystemtools auskommt oder eine Bilddatenbank verwenden will (muss).

Vorschlag für eine hierarchische Baumstruktur nach Erstellungsdaten

/pic
/pic/...

/pic/jjjj/...                                             Aufnahmejahr 
/pic/jjjj/mm/...                                          ...Monat 
/pic/jjjj/mm/jjjjmmtt_hhmmss-originalname.jpg             Bilder, Soundfiles hierzu 
/pic/jjjj/mm/bearbeitet/                                  Kopien modifizierter Bilder 
/pic/jjjj/mm/film/...                                     Filme 
/pic/jjjj/mm/pano/...                                     Panoramabilder 
/pic/jjjj/mm/todo/...                                     noch zu bearbeiten 
/pic/jjjj/mm/web/...                                      für Webgalerie aufbereitet 
/pic/jjjj/mm/Urlaub_Kreta/...                              nach Wunsch größere Gruppen von Bildern des Monats in einem Unterordner separieren 

/pic/ausbelichtung/...                                    Kopien für Bilderdienst vorbereitet 
/pic/ausbelichtung/10x15/
/pic/ausbelichtung/20x30/ 

/pic/scans/...                                            gescannte Bilder

Dateinamen

Die Dateien sollten möglichst umbenannt werden (aufgrund EXIF-Aufnahmedatum). Zusammengehörige Dateien (Sounddateien zu Bildern, Thumbnailbild zu Film...) sollten ebenfalls entsprechend benannt werden (wobei derartige Dateien i.d.R. selbst keine EXIF-Daten enthalten!).

Die Dateinamen sollten unbedingt auch verzeichnisübergreifend eindeutig sein. Wenn die EXIF-Aufnahmedaten wie o.a. im Namen enthalten sind, wird das zumeist autom. der Fall sein.

Tools

Eine solche Struktur pflegt man entweder selbst (durch kopieren von der jeweiligen Kamera/Speicherkarte/...) oder überlässt die Hauptarbeit nach Möglichkeit einem Downloader-Tool - z.B. foto downloader

Parallele Welten

Es ist problemlos möglich, parallel zu dieser Struktur weitere Zugriffspfade/Verzeichnisbäume zu pflegen (z.B. anhand beschreibender Merkmale wie ''Portrait'', ''Landschaft'' usw.):

/pic
/pic/landschaft
/pic/menschen
/pic/menschen/portrait
/pic/...

Unter Windows mittels fsutil hardlink create oder unter Linux z.B. mit ln kann man in anderen Verzeichnisstrukturen ''Zeiger'' auf die Bilddateien im o.a. datumsorientierten Verzeichnisbaum setzen. Die Bilder werden dadurch nicht kopiert, sondern sind einfach von alternativen Stellen (Verzeichnissen/Dateinamen) aus sichtbar verknüpft.

Diese rein verzeichnisorientierte Sicht / Vorgehensweise hat den Vorteil, dass man grundsätzlich betriebssystemunabhängig bleibt (man also kein propietäres Bildalbumprogramm nutzt, dass es z.B. ausschliesslich auf dem verwendeten Betriebssystem gibt).

Tipp für Windows zum komfortablen "handverlesenen" anlegen von Hardlinks ist die Software Link Shell Extension

Bildverwaltungsprogramme

Alternativ kann man auch eins der unzähligen Bildverwaltungsprogramme benutzen, um die Bilder unter verschiedenen Kategorien auffindbar zu machen (z.B. Thumbsplus, cumulus, imatch...). Diese Programme haben den Nachteil, dass man sich damit relativ festlegt, d.h. ein "Umstieg" ist nach längerer Zeit u.U. mit viel Aufwand verbunden, wenn es nicht sehr gute Exportmöglichkeiten für die erfassten "Metadaten" gibt (und im aufnehmenden Programm entsprechende Importmöglichkeiten).

Metadaten direkt im Bild...

Alternativ / ergänzend zur Benutzung derartiger Programme ist die Ablage von Metadaten (Stichworte, Kategorien...) in den Bildern selbst (z.B. EXIF, IPTC, XMP). Das scheitert derzeit noch öfters daran, dass diverse Programme diese Daten nicht erhalten, wenn das Bild neu abgespeichert wird. AUsserdem benötigt man immer zusätzlich Programme, mit denen man die Bilder dann auswerten kann (ausserdem performanceungünstig, weil immer alle Bilder ausgelesen werden müssten. Also ist sowieso wieder eine Extraktion dieser Daten in eine Datenbank o.ä. notwendig).

...und in extrahierter Form auswertbar speichern

Es bietet sich (derzeit also noch) an, wichtige Metadaten der Bilder separat zu speichern - z.B. in CSV-Dateien (betriebssystemübergreifend lesbar!).

Der nächste logische Schritt ist dann, diese Daten automatisisert in eine entsprechende Datenbank zu übernehmen. Ein selbstprogrammiertes Beispiel in php (rein filesystemorientiert, nur CSV-Dateien) findet man unter dem Stichwort Webbasiertes Bildarchiv...

29.04.2008 ↸