【驚きの技術】QRコードはなぜ汚れても読み取れる？最大30%欠損しても復元する「誤り訂正」の秘密

QRコードの「誤り訂正機能」の概要

スマホ決済、飛行機のチケット、Webサイトへのアクセスなど、今や生活のあらゆる場面で使われている「QRコード」。

バーコードと違って、多少汚れていたり、一部が破れていたり、あるいは真ん中に企業のロゴマークが重なっていても、スマホのカメラで一瞬で読み取れることに驚いたことはありませんか？

実は、QRコードには「誤り訂正機能」という強力な復元システムが組み込まれており、コードの最大30%が失われてもデータを完全に読み取ることができるのです。

この技術は、もともと過酷な工場現場で油まみれになっても使えるように開発されたものでした。

本記事では、日本が誇る発明であるQRコードの「汚れても大丈夫な仕組み」と、用途に合わせて使い分けられている「4つのレベル」について、分かりやすく解説します。

QRコードを見ると、ランダムな白黒の模様に見えますが、実はエリアごとに役割が厳密に決まっています。

QRコードの誤り訂正機能には、「リード・ソロモン符号」という高度な数学的アルゴリズムが使われています。

これは、地デジ放送やCD/DVD、人工衛星との通信などでも使われている技術で、ノイズ（汚れや欠損）が混じっても、元のデータを数学的に逆算して復元することができます。

QRコードでは、データ領域の一部が汚れて読めなくなっても、残った「誤り訂正符号」の情報を使って、消えた部分の白黒パターンを計算で導き出すことができるのです。

この誤り訂正能力は、実は作成者が自由に設定できます。レベルは以下の4段階です。

レベルL（約7%復元可能）: 訂正能力は低いが、その分データ領域を広く使える。多くの情報を詰め込みたい場合に使われる。
レベルM（約15%復元可能）: 一般的な利用に最適。多くのQRコードはこのレベル。
レベルQ（約25%復元可能）: 汚れやすい環境向け。
レベルH（約30%復元可能）: 最強レベル。工場の部品管理など、汚れることが前提の場所や、コードの上にイラストやロゴを重ねる「デザインQR」で使われる。