Pillow库中保存多帧TIFF图像并设置不同DPI的方法

在图像处理领域，TIFF格式因其支持多帧图像存储而广受欢迎。然而，在使用Python的Pillow库处理多帧TIFF图像时，开发者可能会遇到一个常见问题：如何为每个帧设置不同的DPI值。本文将详细介绍这一问题的解决方案。

问题背景

当使用Pillow库保存多帧TIFF图像时，标准的save方法只能为整个文件设置一个统一的DPI值。这意味着如果原始图像集合中包含不同DPI的图像，在保存为多帧TIFF后，所有帧都会继承第一个图像的DPI设置，导致后续帧的DPI信息丢失。

传统方法的局限性

常规的多帧TIFF保存方法如下：

images[0].save(
    output_filename,
    save_all=True,
    append_images=images[1:],
    dpi=images[0].info['dpi'],
    format="TIFF"
)

这种方法虽然简单，但无法为每个帧保留各自的DPI信息。

解决方案：使用AppendingTiffWriter

Pillow库提供了TiffImagePlugin.AppendingTiffWriter类，可以更灵活地控制多帧TIFF的保存过程。以下是使用示例：

from PIL import Image, TiffImagePlugin

# 创建示例图像
images = [
    Image.new("RGB", (100, 100)),
    Image.new("RGB", (100, 100))
]
images[0].info["dpi"] = (100, 100)  # 第一帧DPI
images[1].info["dpi"] = (50, 50)    # 第二帧DPI

# 使用AppendingTiffWriter保存
with TiffImagePlugin.AppendingTiffWriter("output.tiff", new=True) as tf:
    for im in images:
        im.save(tf, dpi=im.info["dpi"])  # 为每帧单独设置DPI
        tf.newFrame()  # 创建新帧

技术原理

AppendingTiffWriter的工作原理是：

1. 创建一个新的TIFF文件写入器
2. 允许逐帧写入图像数据
3. 为每帧单独设置元数据（包括DPI）
4. 通过newFrame()方法分隔各帧

这种方法相比标准方法的主要优势在于：

• 可以精确控制每帧的元数据
• 保留原始图像的DPI信息
• 提供更细粒度的写入控制

实际应用建议

在实际项目中，建议：

1. 始终检查源图像的DPI信息是否存在
2. 为没有DPI信息的图像设置默认值
3. 考虑添加错误处理机制
4. 对于大量图像，可以添加进度指示

通过这种方法，开发者可以确保多帧TIFF图像中的每个帧都能保持其原始的DPI设置，满足专业图像处理的需求。