Vì sao mã QR chỉ có 3 ô vuông, không phải 4?

Mã QR đã trở thành một phần quen thuộc của đời sống số, xuất hiện từ quầy thanh toán, thực đơn nhà hàng cho đến vé điện tử và các ứng dụng xác thực. Thế nhưng, nếu quan sát kỹ, hầu hết mã QR đều có ba ô vuông lớn nằm ở góc trên bên trái, trên bên phải và dưới bên trái. Câu hỏi thú vị là: tại sao mã QR chỉ có 3 ô vuông mà không phải 4? Câu trả lời nằm ở cách máy quét xác định vị trí và hướng của toàn bộ mã.

Ba ô vuông lớn ở ba góc là các mẫu định vị giúp thiết bị nhận diện vị trí và hướng của mã QR.

Ba ô vuông này được gọi là Finder Pattern, hay mẫu định vị. Chúng đóng vai trò như những điểm mốc để camera hoặc máy quét nhanh chóng nhận ra đâu là mã QR giữa một khung hình có thể chứa rất nhiều hình ảnh, chữ viết và vật thể khác. Khi phát hiện được ba điểm mốc, thiết bị có thể suy ra hình dạng, kích thước cũng như hướng của mã. Góc còn lại không có Finder Pattern chính là góc dưới bên phải, nhờ đó hệ thống có thể xác định chiều của mã mà người dùng không cần xoay điện thoại về một hướng cố định. Đây cũng là lý do bạn có thể đưa camera vào một mã QR đang bị nghiêng mà vẫn quét được thông tin gần như ngay lập tức.

Đằng sau thiết kế tưởng như đơn giản này còn có một chi tiết đặc biệt: tỷ lệ 1:1:3:1:1. Cấu trúc của Finder Pattern được tạo nên từ các dải đen và trắng với tỷ lệ tương ứng, tạo ra một dạng hình học đủ khác biệt để máy quét dễ dàng nhận diện. Theo ý tưởng của nhóm phát triển, tỷ lệ này rất hiếm khi xuất hiện một cách tự nhiên trong các tài liệu in ấn thông thường. Nhờ vậy, ngay cả khi mã QR được đặt cạnh văn bản, hình ảnh hoặc nhiều yếu tố gây nhiễu, hệ thống vẫn có thể nhanh chóng “khóa” đúng vị trí của mã. Nói cách khác, ba ô vuông lớn chính là một trong những chìa khóa giúp máy đọc phân biệt mã QR với phần còn lại của khung hình.

Tỷ lệ 1:1:3:1:1 trong Finder Pattern giúp máy quét nhanh chóng phân biệt mã QR với các chi tiết xung quanh.

Mã QR được phát triển vào năm 1994 bởi một nhóm kỹ sư do Masahiro Hara dẫn dắt tại Denso Wave, ban đầu nhằm theo dõi các linh kiện trong ngành công nghiệp ô tô. Ý tưởng được lấy cảm hứng một phần từ bàn cờ Go, trong khi mục tiêu là tạo ra một phương thức lưu trữ nhiều dữ liệu hơn và đọc nhanh hơn so với mã vạch truyền thống. Trong những năm đầu, mã QR chủ yếu được sử dụng trong môi trường công nghiệp. Tuy nhiên, sự phổ biến của điện thoại có camera và sau đó là smartphone đã biến công nghệ này thành công cụ quen thuộc với người dùng phổ thông.

Điểm đáng chú ý là cấu trúc ba ô vuông không chỉ giúp mã QR dễ quét mà còn góp phần tạo nên khả năng hoạt động linh hoạt của công nghệ này. Từ một thiết kế phục vụ dây chuyền sản xuất, mã QR đã phát triển thành phương thức truyền tải thông tin phổ biến trên toàn cầu, có thể chứa đường dẫn, thông tin thanh toán, dữ liệu liên hệ và nhiều loại nội dung khác trong một hình vuông nhỏ. Tuy nhiên, sự tiện lợi cũng đi kèm rủi ro: người dùng không nên mặc định mọi mã QR đều an toàn. Trước khi quét mã tại nơi công cộng hoặc từ nguồn không rõ ràng, việc kiểm tra nguồn phát hành và nội dung liên kết vẫn là bước cần thiết để tránh truy cập vào trang web giả mạo hoặc bị dẫn dụ cung cấp thông tin nhạy cảm.