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人也看得懂的QR码

作者:admin

  QR码是quick response code(快速响应码)的缩写,是日本一家製造公司在1994年发明的一种二维编码。起初这公司为了能即时监控生产线上的零件,採用传统一维条码做为零件自动化辨识的依据,结果遇到一些技术上的问题。例如,条码长度会随着ID长度变长而无法黏贴在小零件上,以及传统一维条码很容易受到工厂中的粉尘影响,使扫描器无法正确辨识。QR码便是为了克服这些技术难题而诞生的。 内容来自dedecms

  相较于传统的一维条码,QR码占据的影像面积较小,可储存的资讯则更多。每个QR码除了可以快速被机器辨识外,内建的容错机制更允许影像在接近30%损毁的情况下,仍可确保原始资料能正确地被扫描软体解读。因此,QR码快速成为全球标準的二维条码规格,成为连接数位世界与现实世界的便捷桥梁。 内容来自dedecms

  随着智慧型手机的普及,民众能轻易透过手机内建的照相镜头,搭配从APP商店下载的任意一款QR码解码软体直接扫描QR码,把隐藏的资讯解码并传送到手机,获得更多额外的商品讯息,例如生产履历或促销活动等。如此便捷的沟通方式,使得QR码大量运用于商品的广告行销。 织梦好,好织梦

  然而,究竟有多少人会主动拿起手机扫描包装上面的QR码呢?相信大家心知肚明。QR码外观看起来是由杂乱无章的黑白方块所组成,除非有足够的动机,否则通常消费者不会主动扫描QR码。另一方面,QR码仍占有包装表面上一定的面积,容易破坏产品原本精美的外观设计,消费者也难以从外观上区别不同QR码所对应的活动讯息。换句话说,传统的QR码影像只能透过电脑解读,在外观上对于一般人不具任何意义。因此,其所提供的便利性并无法有效地带来更多的商机。 本文来自织梦

  为了吸引消费者扫描QR码并提高产品的辨识度,市面上逐渐流行各式各样的QR码,把各种不同的视觉元素如商标、文字、图像等嵌入,创作出视觉化QR码。

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  常见的视觉化QR码设计,主要藉由改变QR码中黑白方块的形状、颜色等方式来嵌入影像,或利用其内建的容错机制,让影像直接覆盖QR码部分区域。而为了设计后的QR码仍能被电脑正确解读,现有技术仅能套用在较简单的影像上,例如单色的商标,对于複杂的彩色影像,无法有效保留原本的影像特徵。

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  为了使QR码所带来的经济效益最大化,本文将介绍一种崭新的视觉化QR码设计,能把任何彩色影像以半色调艺术风格的呈现方式自然融入QR码影像。有别于现有的技术,半色调QR码不但能完全保留传统QR码的优点,如快速读取、容错机制,在视觉外观上更能忠实呈现原始影像的内容,因而更能吸引民众的目光。

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  一般QR码影像呈正方形,主要由黑白两色方块(又称为模组)组成,区分为资料与非资料模组。非资料模组区域包含在3个角落,以及内部印有较小像「回」字的正方图案。这些图案又称为定位与校正标记,帮助解码软体定位,让使用者不需精确对準QR码以任何角度扫描,仍然可以正确读取资料。此外,约有5%的模组用来记录QR码解码时所需要的资讯,例如版本与格式。剩下的模组则是属于资料模组,用来储存使用者输入的文字资讯,并提供修正错误的功能。 织梦内容管理系统

  由于目前市面上解码软体的读取能力很容易受到非资料模组影响,特别是定位用的图案,因此一般的设计并不会更动非资料模组的外观,改变的主要是资料模组所含括的影像範围。 本文来自织梦

  既然QR码是一张平面影像,可以进一步透过影像边缘黑白模组的数量来定义其解析度。最小张的QR码,其版本号是1,解析度是21 × 21模组,每提高一个版本,边缘上的模组个数便会增加4个,最大张的QR码是版本40,解析度是177 × 177模组。由此可知,相较于一般动辄百万像素的影像,QR码影像所能利用的空间很有限,增加了化QR码的难度。

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  首先是基于QR码容错机制的影像嵌入技术。QR码容许影像中的资料模组在不同程度的损毁情况下,仍然保有原始资料的可读性,共分为4个层级,包含L、M、Q、H,容错量分别是7%、15%、25%、30%。这特性便可利用来化QR码,在容错量容许範围内,把影像直接覆盖QR码内部的资料模组,并藉由容错机制复原遭破坏的资料模组。 copyright dedecms

  这类技术最大的问题在于所产生的视觉化QR码,视觉品质很容易受到编码机制影响,同一个版本的QR码,可利用的容错量会直接限制使用者能输入的文字讯息长度。换句话说,如果要嵌入大张的影像,必须在生成QR码影像时使用较高的容错量参数,因而限制了原本QR码能储存的讯息量。 dedecms.com

  改善方法是透过短网址转址功能来弥补,但这会进一步把讯息内容局限在网址资讯。另一方面,由于部分的容错模组已用来修复被影像覆盖的资料模组,使所产生的视觉化QR码较一般QR码容易受到外在环境因素的影响,因而增加QR码无法读取的风险。 本文来自织梦

  其次是基于更动QR码模组外观的影像嵌入技术。为了跳脱QR码内部编码的框架,目前主流技术在设计自动化演算法,运用电脑学以及电技术,把输入影像的像素与QR码模组结合,在不破坏原始QR码可读性的前提下,产生近似输入影像的视觉化QR码。目前的研究先驱是以色列一家新创公司所研发的混色技术,主要利用像素与模组间的混色,藉由保持模组中心区域的像素颜色(黑或白),来确保最终QR码的可读性。

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  混色的方式固然能完全利用全部的资料模组来嵌入影像,但这是为了确保可读性所做的让步,仍无可避免地让最终结果的视觉品质受到原始QR码中分布杂乱无章的黑白模组所影响,大幅破坏了原始影像的内容。

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  现有技术的另外一个问题是,所产生的视觉化QR码无法在远距离观看时呈现高品质锐利的影像,因而失去吸引消费者的先机。 本文来自织梦

  有鉴于此,新的视觉化QR码设计希望能把任意影像自然融入传统QR码中,且最后的外观不会受到QR 码内部编码机制与随机分布的模组外观所影响,并能保留原本QR码的可读性并忠实呈现原始影像的内容。

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  要设计出美观且吸引目光的视觉化QR码,关键在于如何找到一种合适的影像呈现方式,外观跟QR码类似,使得影像仅需小幅度的更动,便能自然融入QR码中。 dedecms.com

  数位影像印刷有一种特殊的半色调印刷,目的在于透过纸张上黑色与白色点分布的疏密程度来呈现灰阶影像,利用减墨来降低印刷成本。半色调影像的黑白点结构,恰好与QR码由黑白模组所组成的外观相似。另一方面,半色调影像所呈现的视觉效果,其影像锐利与清晰度会随着观看距离变远而显着提升,民众远远便能清楚地看到影像的内容。因此,半色调影像非常适合做为化QR码的基本元素。

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  然而如同前面所提到的,QR码的解析度比一般影像低很多,如果把这QR码的每一个模组视为一个影像的像素,则必须把影像缩小至跟QR码一样的解析度,导致破坏许多原始影像特徵。另外,QR码模组通常呈现随机分布,半色调影像的黑点分布则受到影像的灰阶值影响,两者间的差异使影像嵌入QR码的难度增加。

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  针对QR码解析度不足的问题,新的计算模型藉由把每一个QR码模组在空间上分割成3 × 3个小格子(或称为子模组)来提升解析度,每一个子模组可黑可白。如此,可以得到29种不同的排列组合,而把QR码与半色调影像重叠在一起时,可以发现每一个模组内部的半色调影像结构必定属于512种排列组合之一。 dedecms.com

  另一方面,为了降低QR码模组的空间分布与半色调影像之间的关联性,每一个模组中,只取位于中间的子模组做为储存原本QR码的资讯。换句线%的影像空间来储存QR码资讯,剩余的90%则可以用来呈现原始半色调影像。 本文来自织梦

  根据上述的设定,把结合QR码与半色调影像的问题视为一种拼图的问题。也就是总共有512种拼图,而每一个QR码模组可以摆放一个拼图,最终目的则是利用电脑与数值分析工具,拼凑出一张外观与原始半色调影像相近,且保留原始QR码可读性的拼图。

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  传统半色调技术主要针对灰阶影像处理,为了把半色调QR码合成技术延伸到彩色影像。首先,把影像从RGB色彩模式转换到印刷业使用的CMYK色彩模式,接着针对个别的单色通道合成半色调QR码后再把结果合併,便能产生彩色风格的半色调 QR码。更有趣的是,除了生成静态的半色调QR码外,也能把动态影像嵌入 QR 码中,产生全世界第1个会动的半色调 QR码。

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  随着技术日新月异,视觉化QR码将逐渐取代传统QR码,为QR码注入吸引目光的视觉元素。而半色调 QR码的设计更重新定义了视觉化QR码的品质标準,将引领未来更多新颖有趣视觉化QR码设计。请读者不要再迟疑了,拿起您的手机,一起探索文中半色调QR码所带来的惊喜。或者扫描彩色爱因斯坦的QR码来进入专案网页,并透过网页中线上或单机版半色调 QR码产生器,来创造您专属的QR码! 织梦内容管理系统



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