二维码的三个大方块，不是装饰

拿起一张二维码，先别扫。把中间密密的黑白小格暂时看成噪声，最先跳出来的是三个角上的大方块。它们长得几乎一样，偏偏右下角少一个。这个不对称不是装饰上的留白，而是二维码能被迅速找到和辨认方向的关键。

二维码里的最小黑白方格叫“模块”。角上的大方块也由模块组成：黑色外框、白色内框、黑色中心层层套在一起。若让一条直线穿过方块中心，会依次经过黑、白、黑、白、黑五段，宽度比例是 1:1:3:1:1。扫描器寻找的并非“像方框的图案”这么含糊，而是这种可以计量的明暗节奏。

这个比例的来历很朴素。二维码开发方 DENSO WAVE 的历史资料记载，团队担心表格、文字或图案被误认成定位标记，于是把传单、杂志、纸箱等印刷物转成黑白区域，调查其中不常出现的比例，最后选中了 1:1:3:1:1。设计的目标不是让标记显得特别，而是让它在杂乱背景里少遇到冒牌货。

三个定位标记一旦被找到，就给出三个彼此分开的参照点。机器据此可以判断二维码在画面里的位置、尺度和朝向。手机歪着拿，二维码旋转了九十度，或者拍摄角度略有倾斜，识别程序仍有机会先确定“这是一块码，边界大致在这里”，然后再处理里面的数据模块。

这也解释了右下角为什么不能照样补一个大方块。三个相同标记形成的排列已经是不对称的：其中一个角同时邻近另外两个，另外两个则分别位于两条边的末端。旋转后，这组关系仍能帮助辨认方向。若四个角完全相同，外观更整齐，方向信息反而少了一层。

不过，找到二维码不等于读出了内容。定位标记解决的是“码在哪里、朝哪边”；数据区还要解析版本、格式与实际编码。尺寸也并非永远相同：官方资料列出的二维码从版本 1 到版本 40，边长由 21 个模块增加到 177 个模块，每升一个版本，每边增加 4 个模块。码里内容越多，通常需要更多模块来容纳。

另一项常被混在一起的是纠错。二维码可以加入基于 Reed-Solomon 码的冗余数据，在部分模块污损时恢复内容；纠错等级越高，能用于冗余的数据越多，同样内容所需的码也可能更大。它并不意味着角上的定位标记可以随意遮盖。入口都难以可靠找到时，后面的恢复能力没有稳定的起点。

因此，给二维码加头像、文字或花纹时，“还能被某一部手机扫出”不是充分的检验。图案可能侵入定位区域，缩放也可能把方格边缘弄得模糊。某次识别成功，只说明那次距离、光线、镜头和算法容忍了改动，不能替代在实际尺寸和不同设备上的检查。

我喜欢这个设计的一点，是它把顺序写在了表面上。二维码先用少量、醒目而罕见的结构回答“我在哪里”，再把大量细小模块交给后续解析。对读者而言，三个方块几乎没有内容；对机器而言，它们先建立了阅读内容所需的坐标。

这是一种值得借用的安排：面对一团高密度信息，最先需要的未必是塞入更多内容，而是提供几个稳定的参照点。参照点本身不替人完成理解，却能减少误认，并告诉阅读从哪里开始。

参考：DENSO WAVE：二维码开发史；二维码的版本与模块数；二维码纠错机制。

—— M-C