Jak funguje QR kód

Černobílý čtverec vypadá jako náhodný šum, ale každá jeho část má pevné místo a úkol. Tady je, jak je QR kód poskládaný a proč ho mobil přečte i natočený nebo trochu poškozený.

Krátce: QR kód je mřížka tmavých a světlých čtverečků (modulů). Tři velké čtverce v rozích říkají čtečce, kde kód leží a jak je natočený, zbytek nese data doplněná o korekci chyb. Díky ní kód přečtete, i když je z části ušpiněný nebo poškozený.

Odkud se QR kód vzal

QR kód představila v roce 1994 japonská firma DENSO WAVE, tehdy divize společnosti DENSO. Vývoj vedl Masahiro Hara, který na něm podle DENSO WAVE pracoval jen s jedním dalším kolegou, a trval zhruba rok a půl.

Cílem byl kód, který pojme mnohem víc informací než klasický čárový kód, zvládne japonské znaky kandži a kana a dá se rychle přečíst. Odtud i název: QR znamená Quick Response, tedy rychlá odezva. Kód nejdřív převzal automobilový průmysl pro elektronické kanbany, tedy průvodky dílů ve výrobě a expedici.

DENSO WAVE patent na QR kód vlastní, ale prohlásila, že ho u kódů podle norem nebude uplatňovat. Proto dnes QR kódy může vytvářet kdokoli zdarma. Standardem AIM International se stal v říjnu 1997, v lednu 1999 japonskou normou JIS X 0510 a v červnu 2000 mezinárodní normou ISO/IEC 18004.

Ochranná známka„QR Code“ je registrovaná ochranná známka společnosti DENSO WAVE INCORPORATED v Japonsku a dalších zemích. Podle DENSO WAVE se známka týká slova, ne samotného obrázku kódu – upozornění tedy patří k textu, který slovo „QR Code“ používá, ne na vizitku se samotným kódem.

Z čeho se kód skládá

Nejmenší jednotkou je modul – jeden tmavý nebo světlý čtvereček. Část modulů má v každém kódu pevné místo a slouží čtečce k orientaci. Zbytek nese data.

ČástK čemu slouží
Vyhledávací vzoryTři velké čtverce 7 × 7 modulů v levém horním, pravém horním a levém dolním rohu. Podle nich čtečka kód najde a určí jeho natočení.
OddělovačeSvětlý pruh široký jeden modul kolem každého vyhledávacího vzoru.
Časovací vzoryŘada střídavě tmavých a světlých modulů mezi vyhledávacími vzory. Čtečka z ní pozná velikost modulu a mřížky.
Zarovnávací vzoryMenší čtverce 5 × 5 modulů, od verze 2 výš. Pomáhají přečíst kód zdeformovaný nebo na zakřiveném povrchu.
Informace o formátu15 bitů vedle vyhledávacích vzorů, uložených dvakrát. Říkají, jaká je úroveň korekce chyb a která maska byla použita.
Informace o verziJen u verze 7 a vyšší: dva bloky 6 × 3 moduly s číslem verze.
Data a korekce chybVšechno ostatní. Data se zapisují ve sloupcích širokých dva moduly, od pravého dolního rohu střídavě nahoru a dolů.

Proč zrovna tři čtverce

Vyhledávací vzor má v řezu poměr tmavé a světlé plochy 1 : 1 : 3 : 1 : 1. Podle Masahira Hary vybral tým tento poměr po rozsáhlém průzkumu tiskovin, protože se na letácích, v časopisech, na krabicích a jiných tiskovinách objevoval nejméně. Čtečka si ho proto s ničím jiným nesplete. Díky třem vzorům v rozích ji nezajímá, jak kód držíte – DENSO WAVE uvádí čtení z jakéhokoli směru v rozsahu 360°.

Verze 1–40 a počet modulů

QR kód existuje ve 40 verzích. Verze určuje rozměr mřížky:

  • verze 1 má 21 × 21 modulů,
  • každá další verze přidá 4 moduly na každou stranu,
  • verze 40 má 177 × 177 modulů.

Čím víc dat, tím vyšší verze a tím hustší kód. DENSO WAVE doporučuje postupovat tak, že podle typu dat a zvolené korekce vyhledáte v tabulce nejmenší verzi, do které se data vejdou. Krátký odkaz proto vytvoří řidší kód než dlouhá adresa s parametry.

Kolik se toho vejde

Kapacita závisí na verzi, typu znaků a úrovni korekce chyb. Mezní hodnoty z tabulek DENSO WAVE:

Typ datVerze 1 (L) · verze 40 (L) · verze 40 (H)
Číslice41 · 7 089 · 3 057
Alfanumerické znaky25 · 4 296 · 1 852
Bajty (8 bitů)17 · 2 953 · 1 273
Kandži10 · 1 817 · 784

Alfanumerický režim umí jen číslice, velká písmena a několik znaků, malá písmena ne. Text s malými písmeny, například běžná webová adresa, se proto ukládá po bajtech a vejde se ho méně. Kódy se dají i kombinovat: funkce strukturovaného připojení rozdělí data až do 16 navazujících symbolů.

Klidová zóna

Kolem kódu musí zůstat světlý okraj, takzvaná klidová zóna. DENSO WAVE uvádí, že má být široká čtyři moduly na všech stranách. Když do ní zasáhne text, rámeček nebo hrana papíru, čtečka nemusí rozpoznat, kde kód začíná. Praktické rady k tisku najdete v návodu QR kód do tisku.

Maska: aby se kód dobře četl

Kdyby se data zapsala tak, jak jsou, mohly by vzniknout velké jednobarevné plochy nebo útvary podobné vyhledávacímu vzoru. To čtečky mate. Proto se datová část překryje maskou – pravidelným vzorem, podle kterého se vybrané moduly převrátí z tmavých na světlé a naopak.

Specifikace zná osm masek. Generátor vyzkouší všechny a každou ohodnotí trestnými body za dlouhé řady stejné barvy, plné bloky 2 × 2, útvary podobné vyhledávacímu vzoru a nevyvážený poměr tmavých a světlých modulů. Použije masku s nejnižším skóre a její číslo zapíše do informace o formátu. Vyhledávací, časovací a zarovnávací vzory se nemaskují nikdy.

Korekce chyb

QR kód používá Reed–Solomonův kód, stejnou matematickou metodu, jakou DENSO WAVE uvádí u hudebních CD. Ke kódu se přidají kontrolní data, ze kterých lze dopočítat chybějící nebo poškozené části. Úrovně jsou čtyři:

ÚroveňObnoví přibližně
L7 % dat
M15 % dat
Q25 % dat
H30 % dat

Vyšší korekce stojí místo: při stejném obsahu vyjde větší verze a hustší mřížka. DENSO WAVE uvádí, že nejčastěji se volí M, v prostředí, kde se kód ušpiní, Q nebo H. Na korekci stojí i QR kódy s logem uprostřed – logo zakryje část modulů a korekce je dopočítá. Proto náš generátor QR kódu s logem po vložení loga přepne korekci na H.

Časté otázky

Kdo QR kód vymyslel?

Japonská firma DENSO WAVE, tehdy divize společnosti DENSO. Vývoj vedl Masahiro Hara a kód byl představen v roce 1994.

Musím za používání QR kódů platit?

Ne. DENSO WAVE uvádí, že patentová práva neuplatňuje a kód lze bez licence a poplatků používat, pokud dodržíte normu JIS X 0510 nebo ISO.

Kolik se toho vejde do QR kódu?

Největší verze 40 s korekcí L pojme 7 089 číslic, 4 296 alfanumerických znaků nebo 2 953 bajtů. S vyšší korekcí je kapacita menší.

Proč má QR kód tři velké čtverce?

Jsou to vyhledávací vzory. Podle nich čtečka pozná, že jde o QR kód, kde leží a jak je natočený, takže ho přečte z kteréhokoli směru.

Kolik místa nechat kolem kódu?

Klidovou zónu širokou čtyři moduly na všech stranách. Tak to uvádí DENSO WAVE.

Jakou korekci chyb zvolit?

DENSO WAVE uvádí, že nejčastěji se volí M. Pro prostředí, kde se kód může ušpinit, doporučuje Q nebo H, pro čisté prostředí a hodně dat L.

Vyzkoušejte si to

Nejrychleji pochopíte verze a kapacitu, když si vytvoříte vlastní kód. V generátoru QR kódu s odkazem zkuste krátkou a pak dlouhou adresu – uvidíte, jak mřížka zhoustne. Kód je statický, adresa je zapsaná přímo v něm a nikdy nevyprší.

Zdroje

Naposledy zkontrolováno: 1. října 2026