QRコードの誤り訂正機能とは？概要から活用方法まで徹底解説
電子決済の普及で身の回りでよく見かけるようになったQRコード。 実はQRコードは一部かけていたり、見えなくても正常に読み取ることができることはご存知でしたか？ 全てのQRコードには（L・M・Q・H）の誤り訂正機能がついています。 この記事ではQRコードの誤り訂正機能について詳しく解説します。 誤り訂正レベルやリード・ソロモン符号の仕組み、実際の利用シーンなど、QRコードが破損してもデータを正確に復元する技術とその活用方法を紹介します。
- QRコードの誤り訂正機能の概要
- 誤り訂正機能とは何か
- QRコードにおける誤り訂正の重要性
- 身近に役立っている？
- QRコードの誤り訂正レベル一覧
- 誤り訂正レベル一覧
- 誤り訂正レベルにより見た目の違い
- QRコードの誤り訂正レベルとデータ容量のトレードオフ
- QRコードとリード・ソロモン符号の仕組み
- リード・ソロモン符号とは？
- 場合別おすすめの誤り訂正レベル
- レベルL：管理された環境での限定的な利用に
- レベルM：一般的な商業利用やマーケティングに最適
- レベルQ：信頼性が求められる場面で活用
- レベルH：絶対的な信頼性が不可欠な場合に
- レベル別用途のまとめ
- QRコードの誤り訂正機能の制約と限界
- データ容量の増加
- 読み取り速度の遅延
- 損傷率による限界
- デメリットを上回るメリット
- QRコードの誤り訂正機能を使った実験
- 実験1: 欠損率を変えてみる
- 実験2: 欠損位置を変える
- まとめ: QRコードを支える誤り訂正機能
QRコードの誤り訂正機能の概要
誤り訂正機能とは何かQRコードは、画像の一部が汚れたり、破損したりしても正確に読み取ることができるように設計されています。
QRコードにおける誤り訂正の重要性誤り訂正機能によって、コードの一部が欠損していても、データの復元し、正確な読み取りを実現します。
身近に役立っている？ 1. アイコンやロゴ付きのQRコード 2. スマホ等での読み取りQRコードの誤り訂正レベル一覧
QRコードの誤り訂正機能には4つの「誤り訂正レベル」があります。
QRコードのデータ復元能力を高くするほどコードが大きくなるので使用する場面によって調整することが重要です。
誤り訂正レベル一覧具体的には下記の4つのレベルがあり、QRコードを作成する際に指定します。
誤り訂正レベルにより見た目の違いQRコードの誤り訂正レベルとデータ容量のトレードオフ
誤り訂正のために多くの冗長データが含まれるため、誤り訂正レベルを高くするほど、QRコードに格納できる実際のデータ量が減少します。以下のようなトレードオフが発生します：
- Lレベルはデータ容量が最大で、復元能力が最小。
- Hレベルはデータ復元能力が最大で、データ容量が最小。
デザインやロゴを組み込む場合や、悪環境で使用する場合は、Hレベルを選択することが多く、損傷リスクが少ない場合はLレベルが選ばれやすいです。
QRコードとリード・ソロモン符号の仕組み
リード・ソロモン符号とは？ 1. データの分割 2. 冗長データの追加 3. データの格納場合別おすすめの誤り訂正レベル
レベルL：管理された環境での限定的な利用に- 復元能力: 約7%
- おすすめの利用シーン:
- 個人利用の写真や連絡先など、一時的に利用するQRコード
- 工場内の部品管理など、QRコードが汚損する可能性が極めて低い、管理された環境での利用
- 電子チケットや限定的なWebサイトへの誘導など、再発行が容易な場合
- 復元能力: 約15%
- おすすめの利用シーン:
- 商品パッケージやポスター、チラシなどの販促物
- 名刺に記載する連絡先やWebサイトのURL
- 一般的なマーケティング活動全般
- 復元能力: 約25%
- おすすめの利用シーン:
- 決済用のQRコード
- 公共の場所に長期間掲示されるポスターや案内板
- イベントの入場チケットなど、再発行が難しい、あるいは重要な役割を持つQRコード
- 復元能力: 約30%
- おすすめの利用シーン:
- 医療現場での患者の識別や薬剤管理
- 工場の生産ラインなど、QRコードの読み取りエラーが大きな損害に繋がる環境
- 屋外の過酷な環境で使用される建設資材や機械の管理
QRコードの誤り訂正機能の制約と限界
データ容量の増加つまり、より多くのデータを復元できるように誤り訂正レベルを上げると、実際にQRコードに保存できるデータの量が少なくなるというトレードオフが発生します。
具体的には大量の文字情報を含むQRコードを作成したい場合、誤り訂正レベルを高く設定すると、情報が全て収まらないか、コードのサイズが大きくなることで読み取りが難しくなる可能性があります。
読み取り速度の遅延 損傷率による限界 デメリットを上回るメリットデータ容量、コードのサイズ、読み取り速度、物理的環境、印刷品質などがQRコードの性能に影響を与えるため、用途や状況に応じた最適な誤り訂正レベルの選択が必要です。
QRコードの誤り訂正機能を使った実験
- iPhone XRの標準カメラ
- Google Pixel7aのGoogleレンズ
- Google Pixel7aの標準カメラ
- Google Pixel7aのAndroidのクイック設定 > 「QRコードスキャナー」
この結果から誤り訂正レベルの許容範囲はあくまで目安とする方が良いことがわかります。
実験2: 欠損位置を変える- 切り出しシンボル（ファインダパターン）に被る位置
- QRコードの左端
- アライメントパターン（小さい目の部分）に被る位置
- 横長
iPhoneでは切り出しシンボルが欠損すると例え誤り訂正レベルの許容範囲内であっても読み取りが難しいことがわかりました。
※この実験の副産物としてスマホのQRコードリーダー機能の性能（読み取りの速さと欠損時の性能）はAndroidクイック設定 > GooglePixelカメラ > Googleレンズ > iPhoneでした。
まとめ: QRコードを支える誤り訂正機能
QR WORLD（QRワールド） 編集部
QRコード・バーコードの生成・読み取りシステムを開発してきた経験からお役立ち情報を発信しています。- 無料QRコード作成/読み取り | QR TOOL
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