画像メタデータビューア

1. アプリ概要

JPEG・PNG画像のEXIF情報（撮影日時・カメラ機種などのタグ）とサイズ・形式を読み取り一覧表示するツール。Pillowライブラリの活用を学ぶ。

このアプリはimageカテゴリの実践的なPythonアプリです。使用ライブラリは tkinter（標準ライブラリ）・Pillow、難易度は ★★☆ 普通 です。

このアプリは「メディア処理」カテゴリです。画像を扱う領域は Python の強力なライブラリ群が活きる分野で、画像処理の作法は他の用途にも応用が効きます。tkinter（標準ライブラリ）・Pillow を活かして実装するこの構造は、他のアプリにも応用が効きます。

コピー＆実行で動作確認 → コード解説で構造理解 → カスタマイズで応用、の 3 ステップで進めると、短時間で本質を押さえられます。

アプリを完成させた後は、自分の使い方に合わせて改造するのが学びを定着させる近道です。カスタマイズ章のアイデアを足がかりに、独自機能を一つ追加してみてください。

2. 機能一覧

• 「📂 画像を開く」ボタン（_open_files()）・「📁 フォルダを追加」ボタン（_open_folder()）・「💾 メタデータをCSV保存」ボタン（_export_csv()）で操作
• イベント <<ListboxSelect>> から _on_select() を実行
• tk.Listbox による一覧表示（スクロールバー付き）
• ttk.Treeview による表形式の一覧表示
• CSV ファイルへの書き出し
• filedialog.askdirectory() によるファイル選択ダイアログ
• filedialog.askopenfilenames() によるファイル選択ダイアログ
• filedialog.asksaveasfilename() によるファイル選択ダイアログ
• messagebox.showinfo()・messagebox.showwarning() によるダイアログ通知
• ウィンドウはタイトル「画像メタデータビューア」・サイズ 960x580 で起動

3. 事前準備・環境

Windows 11（実機）で起動と基本操作を確認しています（全機能の網羅テストではありません）。Linux Mint 22.3（仮想マシン）では起動と画面表示を確認しました。macOS は必要なライブラリ（pip install）を入れれば動作する想定ですが、未検証です。

• Python 3.10 以上
• OS: Windows 11（実機で起動・基本操作を確認）・Linux Mint 22.3（仮想マシンで起動・画面表示を確認）

4. 完全なソースコード

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox, filedialog
import os
import struct
import threading
from datetime import datetime

try:
    from PIL import Image, ImageTk
    PIL_AVAILABLE = True
except ImportError:
    PIL_AVAILABLE = False


def _read_uint16_be(data, offset):
    return struct.unpack_from(">H", data, offset)[0]


def _read_uint32_be(data, offset):
    return struct.unpack_from(">I", data, offset)[0]


class App083:
    """画像メタデータビューア"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("画像メタデータビューア")
        self.root.geometry("960x580")
        self.root.configure(bg="#1e1e1e")
        self._files = []
        self._tk_thumb = None
        self._build_ui()

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="🖼 画像メタデータビューア",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)

        if not PIL_AVAILABLE:
            tk.Label(self.root,
                     text="⚠ Pillow が未インストールです (pip install Pillow)",
                     bg="#fff3cd", fg="#856404", font=("Arial", 9),
                     anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X)

        # ツールバー
        tb = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
        tb.pack(fill=tk.X)
        ttk.Button(tb, text="📂 画像を開く",
                   command=self._open_files).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(tb, text="📁 フォルダを追加",
                   command=self._open_folder).pack(side=tk.LEFT, padx=2)
        ttk.Button(tb, text="💾 メタデータをCSV保存",
                   command=self._export_csv).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        # メインエリア
        paned = ttk.PanedWindow(self.root, orient=tk.HORIZONTAL)
        paned.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=4, pady=4)

        # 左: ファイルリスト
        left = tk.Frame(paned, bg="#1e1e1e", width=280)
        paned.add(left, weight=0)
        tk.Label(left, text="ファイル一覧", bg="#1e1e1e", fg="#888",
                 font=("Arial", 9)).pack(anchor="w")
        self.file_listbox = tk.Listbox(left, bg="#0d1117", fg="#c9d1d9",
                                        selectbackground="#1f6feb",
                                        font=("Arial", 8), relief=tk.FLAT)
        lsb = ttk.Scrollbar(left, command=self.file_listbox.yview)
        self.file_listbox.configure(yscrollcommand=lsb.set)
        lsb.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)
        self.file_listbox.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
        self.file_listbox.bind("<<ListboxSelect>>", self._on_select)

        # 右: プレビュー + メタデータ
        right = tk.Frame(paned, bg="#1e1e1e")
        paned.add(right, weight=1)

        # サムネイル
        self.canvas = tk.Canvas(right, bg="#0d1117", height=180,
                                 highlightthickness=0)
        self.canvas.pack(fill=tk.X, padx=4, pady=4)

        # メタデータテーブル
        tk.Label(right, text="メタデータ", bg="#1e1e1e", fg="#888",
                 font=("Arial", 8)).pack(anchor="w", padx=4)
        cols = ("key", "value")
        self.meta_tree = ttk.Treeview(right, columns=cols, show="headings")
        self.meta_tree.heading("key",   text="項目")
        self.meta_tree.heading("value", text="値")
        self.meta_tree.column("key",   width=180, anchor="w")
        self.meta_tree.column("value", width=400, anchor="w")
        msb = ttk.Scrollbar(right, command=self.meta_tree.yview)
        self.meta_tree.configure(yscrollcommand=msb.set)
        msb.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)
        self.meta_tree.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=(4, 0))

        self.status_var = tk.StringVar(value="画像ファイルを開いてください")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#252526", fg="#858585", font=("Arial", 9),
                 anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)

    def _open_files(self):
        paths = filedialog.askopenfilenames(
            filetypes=[("画像", "*.jpg *.jpeg *.png *.bmp *.gif *.tiff *.webp"),
                       ("すべて", "*.*")])
        for p in paths:
            if p not in self._files:
                self._files.append(p)
                self.file_listbox.insert(tk.END, os.path.basename(p))
        self.status_var.set(f"{len(self._files)} ファイル")

    def _open_folder(self):
        folder = filedialog.askdirectory()
        if not folder:
            return
        exts = {".jpg", ".jpeg", ".png", ".bmp", ".gif", ".tiff", ".webp"}
        for fn in sorted(os.listdir(folder)):
            if os.path.splitext(fn)[1].lower() in exts:
                p = os.path.join(folder, fn)
                if p not in self._files:
                    self._files.append(p)
                    self.file_listbox.insert(tk.END, fn)
        self.status_var.set(f"{len(self._files)} ファイル")

    def _on_select(self, _=None):
        sel = self.file_listbox.curselection()
        if not sel:
            return
        path = self._files[sel[0]]
        self._show_metadata(path)

    def _show_metadata(self, path):
        meta = {}
        try:
            stat = os.stat(path)
            meta["ファイル名"]     = os.path.basename(path)
            meta["パス"]           = path
            meta["ファイルサイズ"] = f"{stat.st_size:,} bytes ({stat.st_size/1024:.1f} KB)"
            meta["更新日時"]       = datetime.fromtimestamp(stat.st_mtime).strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        except Exception:
            pass

        if PIL_AVAILABLE:
            try:
                with Image.open(path) as img:
                    meta["幅"]          = f"{img.width} px"
                    meta["高さ"]         = f"{img.height} px"
                    meta["カラーモード"] = img.mode
                    meta["フォーマット"] = img.format or "不明"
                    meta["解像度"] = str(img.info.get("dpi", "不明"))
                    # EXIF
                    exif_data = img._getexif() if hasattr(img, "_getexif") else None
                    if exif_data:
                        from PIL.ExifTags import TAGS
                        for tag_id, value in exif_data.items():
                            tag = TAGS.get(tag_id, str(tag_id))
                            if isinstance(value, bytes):
                                try:
                                    value = value.decode("utf-8", errors="replace")
                                except Exception:
                                    value = repr(value)
                            meta[f"EXIF: {tag}"] = str(value)[:100]
                    # その他 info
                    for k, v in img.info.items():
                        if k not in ("exif", "icc_profile", "dpi"):
                            meta[f"info: {k}"] = str(v)[:100]
            except Exception as e:
                meta["エラー"] = str(e)

        # 表示
        self.meta_tree.delete(*self.meta_tree.get_children())
        for k, v in meta.items():
            self.meta_tree.insert("", tk.END, values=(k, v))

        # サムネイル
        if PIL_AVAILABLE:
            try:
                img = Image.open(path)
                self.canvas.update_idletasks()
                cw = max(100, self.canvas.winfo_width())
                ch = 176
                img.thumbnail((cw - 4, ch - 4),
                               Image.LANCZOS if hasattr(Image, "LANCZOS") else Image.ANTIALIAS)
                self._tk_thumb = ImageTk.PhotoImage(img)
                self.canvas.delete("all")
                self.canvas.create_image(cw // 2, ch // 2,
                                          image=self._tk_thumb, anchor="center")
            except Exception:
                pass

        self.status_var.set(f"メタデータ: {os.path.basename(path)}  ({len(meta)} 項目)")

    def _export_csv(self):
        if not self._files:
            messagebox.showwarning("警告", "ファイルを追加してください")
            return
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            defaultextension=".csv",
            filetypes=[("CSV", "*.csv")])
        if not path:
            return
        import csv
        rows = []
        for fp in self._files:
            meta = {"ファイル名": os.path.basename(fp), "パス": fp}
            if PIL_AVAILABLE:
                try:
                    with Image.open(fp) as img:
                        meta["幅"] = img.width
                        meta["高さ"] = img.height
                        meta["カラーモード"] = img.mode
                        meta["フォーマット"] = img.format
                except Exception:
                    pass
            try:
                stat = os.stat(fp)
                meta["ファイルサイズ"] = stat.st_size
                meta["更新日時"] = datetime.fromtimestamp(stat.st_mtime).strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
            except Exception:
                pass
            rows.append(meta)

        keys = list(rows[0].keys()) if rows else []
        with open(path, "w", encoding="utf-8-sig", newline="") as f:
            writer = csv.DictWriter(f, fieldnames=keys)
            writer.writeheader()
            writer.writerows(rows)
        messagebox.showinfo("完了", f"保存: {path}")


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App083(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

画像メタデータビューアのコードを、実際に書かれている実装に沿って解説します。

6. ステップバイステップガイド

このアプリをゼロから自分で作る手順を解説します。コードをコピーするだけでなく、実際に手順を追って自分で書いてみましょう。

1. 1
   ファイルを作成する

   新しいファイルを作成して app083.py と保存します。外部ライブラリ PIL を使います。先に pip install Pillow を実行してください。（import 名と pip のパッケージ名が異なる点に注意：PIL は Pillow でインストールします）

2. 2
   クラスの骨格を作る

   App083 クラスを定義し、__init__ と、末尾の root = tk.Tk() ～ mainloop() の最小構成を書いて、まず空のウィンドウが出ることを確認します。

3. 3
   ウィンドウを設定する

   title("画像メタデータビューア")・geometry("960x580")・configure(bg="#1e1e1e") をコンストラクタで設定します。

4. 4
   画面部品を並べる

   _build_ui() の中で、tk.Frame×4・tk.Label×5・ttk.Button×3・ttk.PanedWindow・tk.Listbox・ttk.Scrollbar×2・tk.Canvas・ttk.Treeview を作って配置します（掲載コードと同じ並び順で書くとレイアウトが一致します）。まず表示だけ確認しましょう。

5. 5
   イベントを接続する

   「2. 機能一覧」で挙げた各ボタンを command= で対応するメソッド（_open_files()・_open_folder()・_export_csv()）につなぎます。bind("<<ListboxSelect>>", ...) の登録も忘れずに。

6. 6
   中心になるメソッドを実装する

   アプリの本体である _export_csv()（36行）・_open_folder()（12行）・_open_files()（9行）・_on_select()（6行） を実装します。

7. 7
   動作確認する

   python app083.py で起動し、各ボタンが反応することを確認します。

7. カスタマイズアイデア

基本機能を習得したら、以下のカスタマイズに挑戦してみましょう。

8. よくある問題と解決法

9. 練習問題

アプリの理解を深めるための練習問題です。気になるものから挑戦してみてください（課題3は定型の発展課題です）。課題を試すには Pillow が要ります（pip install Pillow）。画像の EXIF には撮影日時や位置情報が残っていることがあるので、他人から受け取った画像を断りなく公開しないでください。手元のスクリーンショット・写真・テキストファイルが1つずつあれば、どちらの課題も確かめられます（課題1では「📂 画像を開く」のフィルタを「すべて」に切り替えてテキストファイルを追加します）。

1. 課題1：画像でないファイルが混ざってもCSVに書き出せるようにする

   _export_csv() は1件目の項目だけを見出しに使うため、1件目が画像として開けないと2件目以降の「幅」や「高さ」を書き出せません。すべてのファイルの項目をまとめて見出しにしてください。

   期待結果：テキストファイルを1件目、写真を2件目に追加して「💾 メタデータをCSV保存」を押す。いまは見出しと1件目だけの CSV ができ、「完了」のダイアログは出ない（コンソールに ValueError: dict contains fields not in fieldnames: と「幅」など4項目が出る）。直したあとは幅や高さの列まで入った CSV が保存され、「完了」のダイアログが出る。

   合格条件

   • 画像だけを追加したときは、これまでどおり同じ並びの列で保存できる
   • 1件も追加せずに押すと、これまでどおり「ファイルを追加してください」の警告が出る
   • できた CSV の見出しに「幅」「高さ」が並び、値が無い行はその列が空欄になる

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは _export_csv() の keys = list(rows[0].keys()) if rows else [] の1か所です。rows を全部回して、まだ入っていない項目名だけを後ろへ足していきます。
   ヒント②（使うもの）: 順番を保ったまま重複を消すなら dict.fromkeys() が使えます。keys = list(dict.fromkeys(k for r in rows for k in r)) の1行で、1件目に無い項目も並びます。csv.DictWriter は見出しに無いキーがあると例外を出す作りなので、そろえるのは見出しの側です。
   つまずきやすい点: _export_csv() が書き出すのは画面の一覧そのものではなく、その場で開き直した基本情報だけです。EXIF の項目は _show_metadata() の側にしか無いため、CSV には出てきません。encoding="utf-8-sig" の指定は Excel での文字化けを防ぐためのものなので、そのまま残してください。

2. 課題2：EXIFが無い画像だと分かるようにする

   EXIF を持たない画像を選ぶと、幅や高さは出るのに EXIF の行だけが黙って消えます。読み取れなかったのか、もともと無いのかを表に1行で示してください。

   期待結果：スクリーンショットの PNG を選ぶと、表に EXIF ／ (この画像にはEXIFがありません) の1行が出る。カメラで撮った写真では、これまでどおり EXIF: DateTimeOriginal などが並ぶ。

   合格条件

   • 表の一番下に出る「N 項目」の数が、足した1行のぶんだけ増える
   • 画像として開けないファイルを選んだときは、これまでどおり「エラー」の行が出る
   • ファイル名・パス・幅・高さの行は、これまでどおり同じ順番で並ぶ

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは _show_metadata() の1か所です。if exif_data: のブロックに else: を足し、meta へ1項目入れます。
   ヒント②（使うもの）: meta はふつうの辞書で、入れた順にそのまま for k, v in meta.items(): で表へ並びます。同じキーで2回入れると後の値で上書きされるため、キー名は他とかぶらないようにします。
   つまずきやすい点: img._getexif() は先頭に _ が付く内部向けのメソッドで、EXIF を持たない PNG では None を返します。EXIF が空の辞書のときも if exif_data: は False になるので、「無い」と「空」はまとめて扱って構いません。公開されている img.getexif() もありますが、こちらは中身が無くても空の入れ物を返すため、判定の書き方が変わります。

3. 課題3：新しいボタンを追加する

   既存のボタンと同じ書き方で新しいボタンを1つ足し、押されたときに動くメソッドを自作してみましょう。ボタンの作成と command= の接続がセットで身に付きます。