TIFFとは？スキャン・印刷・保存用の画像形式

TIFFは、スキャンした文書、プロの写真、印刷データ、衛星画像の共通語です。可逆での保存、高いビット深度、CMYKへの対応、1つのファイルに複数のページを持てることから、アーカイブや印刷の現場には欠かせない形式です。一方で、同じ柔軟さのせいでファイルは巨大になり、WebではTIFFはほとんど使われていません。この記事では、AldusからAdobeに至るTIFFの歴史、タグを使った構造、圧縮方式、GeoTIFFのような拡張、よくあるトラブル、TIFFファイルをJPGやPNGに変換する方法を紹介します。

TIFFとは

TIFF（Tagged Image File Format）は、ラスター画像を保存し、プログラム間でやり取りするために設計された、タグを使うファイル形式です。拡張子は.tifと.tiff、MIMEタイプはimage/tiffです。TIFF 6.0の仕様の言葉を借りれば、TIFFはプリンター言語でもページ記述言語でもなく、ラスター画像のデータを記述し保存することが目的です。

TIFFの特徴は、特定の圧縮方式やカラーモデルに縛られないことです。米国議会図書館は、TIFFをさまざまなビットストリームの符号化を包むラッパーと説明しており、異なる圧縮方式や色の表現を使えます。

歴史：Aldus、Microsoft、Adobe

• 1986年秋：スキャナーメーカーやソフトウェア開発者との一連の会議を経て、Aldus Corporationが最初のTIFF仕様を公開しました。それ以前に2つの大きな草案があったため、このバージョンは事実上「3.0」です。目的は、デスクトップスキャナー向けの共通の形式を作ることでした。
• 1987年4月：リビジョン4.0。主に小さな改良です。
• 1988年10月：AldusとMicrosoftによるリビジョン5.0で、パレットカラー画像とLZW圧縮が加わりました。
• 1992年6月3日：今も基準となっているTIFFリビジョン6.0が公開されました。CMYK、YCbCr、CIE L*a*b*の画像の定義、タイル画像、JPEG圧縮が加わり、仕様は「Baseline」と「Extensions」に分けられました。
• 1994年：AdobeがAldusを買収し、TIFF仕様の権利も引き継ぎました。
• 1995年と2002年：PageMakerとPhotoshopの技術ノートとして2つの補足が出ました。2002年の補足はDeflate（ZIP）圧縮を定義し、TIFFでのJPEG圧縮に関する以前の不備のある記述を修正しました。

技術的な構造

ヘッダーとバイト順

TIFFファイルはすべて8バイトのヘッダーで始まります。最初の2バイトはバイト順を示し、II（Intel、リトルエンディアン）かMM（Motorola、ビッグエンディアン）です。続いて42という数値と、最初のイメージファイルディレクトリ（IFD）の位置が来ます。16進数で見ると、TIFFは49 49 2A 00か4D 4D 00 2Aのどちらかで始まります。

IFDとタグ

IFD（Image File Directory）は、画像を記述するフィールドの一覧です。各フィールドは12バイトのレコードで、タグ番号、データ型、値の数、値そのものかその位置が入ります。主なタグには、ImageWidth、ImageLength、BitsPerSample、Compression、PhotometricInterpretation、XResolution、YResolution、そしてデータの位置（StripOffsetsまたはTileOffsets）があります。読み込むソフトは理解できないタグを読み飛ばせるため、形式を拡張しやすくなっています。これはTIFFの強みであると同時に、互換性の問題の原因でもあります。

ストリップ、タイル、複数ページのファイル

ピクセルデータは横長のストリップか、TIFF 6.0で導入された正方形のタイルに保存されます。タイルを使うと、非常に大きな画像の見えている部分だけを読み込めるため、地図や顕微鏡の画像で重要になります。各IFDは次のIFDも指し示すので、1つのファイルに複数の画像（サブファイル）を持てます。複数ページのファクスやスキャン文書はこの方法で保存されており、TIFF-FX（RFC 3949）はインターネットファクス向けのTIFFベースの形式を定めています。

ファイルサイズの上限とBigTIFF

TIFF 6.0によれば、TIFFファイルの最大サイズは2^32バイト、約4GBです。位置が32ビットの数値で書かれるためです。非常に大きな画像向けに64ビットの位置を使うBigTIFFが開発されましたが、アプリケーションの対応は今も限られています。

カラーモデル、ビット深度、透明

TIFF 6.0は、2値（白黒）、グレースケール、パレット、RGBの画像をBaselineの機能として定めています。拡張では、印刷用のCMYK、動画やJPEG用のYCbCr、デバイスに依存しないCIE L*a*b*が加わります。チャンネルあたり8ビットのほか、16ビット（浮動小数点も）のサンプルも使え、16ビットのTIFFはプロの写真や科学画像でよく使われます。追加のチャンネル（ExtraSamples）をアルファとして宣言できるため、TIFFは透明も持てます。Photoshopのようなソフトは独自のプライベートタグを使ってTIFFにレイヤーを書き込むこともできますが、そのレイヤーをすべてのソフトが読めるわけではありません。

圧縮方式

1992年、LZWはライセンスの問題からBaselineから拡張の部分に移されました。米国議会図書館によれば、関連する特許は米国で2003年に、欧州と日本で2004年に失効しているため、今日LZWは自由に使えます。

主な用途

• スキャンとデジタルアーカイブ：TIFFはスキャン画像のマスター形式として広く使われています。米国議会図書館は2022年初めの時点で3.5ペタバイトを超えるTIFFファイルを保有していると報告しており、同館が主導に関わるFADGIのガイドラインもマスターファイルにTIFFを使っています。
• 印刷と出版：CMYKへの対応と可逆での保存により、TIFFは長年、入稿する画像の標準でした。
• プロの写真：RAWファイルから書き出した16ビットのマスターは、TIFFで保存されることがよくあります。多くのカメラのRAW形式自体も、TIFFの構造をもとにしています（TIFF/EP、ISO 12234-2）。
• 地理情報システム（GeoTIFF）：1990年代初めに開発されたGeoTIFFは、TIFFのタグに座標と投影法の情報を加えます。リビジョン1.0は1995年11月に定義され、現在はOGC GeoTIFF 1.1規格として、衛星画像、航空写真、標高モデルに広く使われています。
• 医療と科学：顕微鏡、望遠鏡、研究用の機器は、高いビット深度と可逆での保存のためにTIFFを選びます。
• ファクス：CCITT圧縮の複数ページの白黒TIFFは、ファクスの代表的な形式です。

対応状況

Windowsのフォト、macOSのプレビュー、Photoshop、GIMP、Affinity Photo、QGISなどのGISソフトはTIFFを開けます。Webでは事情が違い、MDNによれば、Safari以外のブラウザーはTIFF画像をそのままでは表示しません。そのためWebのコンテンツにTIFFは使われませんが、細かな編集や印刷のためにTIFFファイルをダウンロード用に提供するのはよくあることです。

長所と短所

よくあるトラブルと対処法

TIFFファイルが大きすぎる

スキャンした1ページのTIFFが数十メガバイトになることもあります。共有するなら、TIFFをJPGに変換すれば、たいてい数百キロバイトまで小さくなります。細部を可逆で保ちたいならTIFFをPNGに変換しましょう。非圧縮のTIFFと比べると、PNGはかなり小さくなることがよくあります。保存用のコピーはTIFFのまま残しておきましょう。LZWやDeflateの圧縮で保存し直すだけでも、劣化なしに容量を節約できます。

ソフトやWebサイトでTIFFが開けない

ソフトがそもそもTIFFに対応していないか、ファイルが扱えない圧縮方式、カラーモデル（CMYK、Lab）、ビット深度を使っているかのどちらかです。どちらの場合も、JPGかPNGに変換すれば解決します。

複数ページのTIFFの最初のページしか表示されない

多くのビューアーや変換ツールは、最初のIFDしか読みません。当サイトのTIFF変換ツールも、変換するのは最初のページだけです。すべてのページが必要なら、先にファイルを1ページずつに分けてください。ページをJPGに変換したあと、JPGからPDFへの変換で1つのPDFにまとめられます。

変換後に色が変わった

印刷用に作られたCMYKや広色域のTIFFファイルは、画面やWeb向けにsRGBに変換されるため、特に鮮やかな色がわずかに変わることがあります。16ビットのファイルも、JPGやPNGではチャンネルあたり8ビットに減らされます。

4GBを超えるファイルを保存できない

標準のTIFFの上限に達しています。BigTIFFに対応したソフトで保存するか、画像をいくつかに分割してください。

変換のコツ

• 共有やWebにはJPG：写真やカラーのスキャンで、最も小さく互換性の高い結果になります。
• 文字、線画、編集にはPNG：可逆なので、くっきりした輪郭がそのまま残ります。
• それでも大きいなら：変換したファイルを画像リサイズで縮小するか、画像圧縮で目標のファイルサイズにしましょう。どちらのツールもブラウザー内で動作します。
• マスターは残しておきましょう：JPGに変換したTIFFの元ファイルはすべて保存しておいてください。JPGからTIFFに戻しても、失われた細部は戻りません。

注意：ほとんどのブラウザーはTIFFを読めないため、当サイトのTIFF変換ページでは、ファイルは安全な接続で当サイトのサーバーにアップロードされ、そこで変換され、遅くとも30分以内に削除されます。

よくある質問

TIFとTIFFに違いはありますか？

いいえ。どちらも同じ形式の拡張子です。.tifは、拡張子が3文字に制限されていた古いシステムの名残です。

TIFFは可逆ですか？

ほとんどの場合、可逆です。非圧縮、LZW、Deflate、PackBits、CCITT圧縮のTIFFは可逆です。JPEG圧縮のTIFFは非可逆です。

TIFFファイルがこんなに大きいのはなぜですか？

TIFFは通常、ピクセルを非可逆の圧縮なしで、しかも高いビット深度で保存することが多いからです。同じ画像のJPGは、非可逆圧縮のおかげでずっと小さくなります。

印刷会社にはTIFFとPDFのどちらを送るべきですか？

単体の画像ならTIFFも今も広く受け付けられていますが、文字と画像を組み合わせたレイアウトなら、印刷会社はたいていPDFを求めます。送る前に入稿の条件を確認してください。

GeoTIFFは普通のTIFFビューアーで開けますか？

はい、画像の部分は普通のTIFFと同じように開けます。座標や投影法の情報を読むにはQGISのようなGISソフトが必要で、その情報はJPGやPNGに変換すると失われます。

出典

• TIFF Revision 6.0仕様（Aldus、1992年6月3日）、PDF
• Library of Congress: TIFF, Revision 6.0
• OGC: GeoTIFF Standard
• MDN: Image file type and format guide
• Wikipedia: TIFF