我們幾乎每天都要掃碼，登錄網(wǎng)站、登記信息、消費支付、添加好友……只要打開掃一掃，能省去不少繁瑣步驟。

而當(dāng)每次打開工具掃碼時，這些工具通常都會給出 1:1 的掃碼框，將框?qū)?zhǔn)二維碼，手機(jī)就能馬上識別碼內(nèi)的信息。

然而，不知你有沒有發(fā)現(xiàn)，即使這些工具會將「掃描區(qū)」框出來，有時候其實不需要對準(zhǔn)框就能完成掃描，只要二維碼在相機(jī)取景范圍內(nèi)，系統(tǒng)就能馬上將內(nèi)容識別出來。

那這個框有何用處?

其實這跟每款 app 對掃描功能的用途有很大關(guān)系。縱觀我們目前日常最常用的 10 款 app，二維碼掃描頁的設(shè)計可以分為幾類：

固定區(qū)域掃描

全屏掃描

固定區(qū)域但實際是全屏掃描

全屏設(shè)計但實際是固定掃描

固定區(qū)域掃描是我們目前接觸最多的掃碼模式，用戶需要將手機(jī)對準(zhǔn)二維碼掃描才能讓手機(jī)完成識別，若是目標(biāo)二維碼不在框內(nèi)，app 就無法識別內(nèi)容。

而在一些我們較為常用的 app，比如微信、支付寶，則是從過去的「固定框掃描」變成「全屏掃描」，即整個手機(jī)屏幕都是掃描框。

手機(jī)無需正對著二維碼也能完成識別，識別速度也比有框掃描快很多，相機(jī)還沒對上焦，系統(tǒng)就能馬上識別出信息。

當(dāng)然在此其中也有特別個例。當(dāng)我打開微博掃碼時，頁面是個有固定掃碼區(qū)的設(shè)計，但 app 的掃描機(jī)制本質(zhì)上其實是全屏掃描。所以每當(dāng)我準(zhǔn)備掃描時，二維碼還沒進(jìn)框，信息就已經(jīng)被讀取出來了。

莫非是設(shè)計師偷懶了?也不一定。

要扒開掃描頁的細(xì)節(jié)，單從表面看顯然是不夠的，還需要從多方面考慮，比如掃碼用的硬件，還有軟件層面上的解碼能力。

實際上要將掃碼頁做成全屏并不難，但專門騰出一個方框作為掃描區(qū)也并非多此一舉。

究其原因，在二維碼剛進(jìn)入我們的生活時，無論是 app 本身或是掃碼設(shè)備，都沒有做專門的優(yōu)化，掃碼成功率往往和二維碼所處環(huán)境光線、距離和清晰度有關(guān)。

于用戶個人而言，掃碼區(qū)所提供的是一個掃碼識別的提示，它的任務(wù)是告訴用戶相機(jī)已經(jīng)準(zhǔn)備好掃描，只要對準(zhǔn)即可讀取信息。

而對于設(shè)備本身，相機(jī)能否快速識別二維碼，這跟相機(jī)的對焦性能、處理器的解碼運算能力不無關(guān)系。

二維碼的歷史最早可以追溯到上世紀(jì)八十年代，但直到過去十年才開始普及到我們的日常生活中。

但早期智能手機(jī)的對焦反應(yīng)、速度都相對較慢，而且也容易受環(huán)境光和鏡頭清晰度的影響，因而在開發(fā) app 掃描頁時，開發(fā)者需要通過調(diào)整相機(jī)取景范圍，讓相機(jī)向特定區(qū)域?qū)梗皇菑V域?qū)埂?/p>

簡單來說，將掃碼區(qū)域獨立出來，實際上也是為了照顧早期對焦速度相對較慢的設(shè)備。原理類似于相機(jī)的定點對焦區(qū)域，相機(jī)只對方框內(nèi)區(qū)域測量、對焦，從而減少目標(biāo)二維碼周邊的其他因素干擾，以此提升相機(jī)對焦速度和掃碼成功率。

換個角度看，掃碼方框除了是告訴用戶掃描功能開啟外，也是一種提高識別準(zhǔn)確率的方法。只要方框內(nèi)二維碼關(guān)鍵元素符合要求，識別準(zhǔn)確率約等于百分之百。

為了讓用戶能在不同環(huán)境和條件下掃碼，開發(fā)者在使用如 zxing 等掃碼開發(fā)庫時，會集成如調(diào)用閃光燈、遠(yuǎn)距離自動變焦等等等等，其目的都是為了讓手機(jī)能看清方框內(nèi)的二維碼信息，方便用戶在任何使用場合掃描。

不過，近幾年智能手機(jī)的相機(jī)對焦速度提升很快，核心處理器對圖像處理的能力也逐步提升，因此現(xiàn)代手機(jī)掃碼也不需要長時間的對焦，即便需要，也只是在不到一秒內(nèi)就能完成。

與此同時，隨著二維碼的應(yīng)用漸成主流，app 開發(fā)商也通過自創(chuàng)掃碼引擎的方式，提高掃碼的速度和成功率，而不僅只依靠硬件層面來完成識別過程——微信便是其中一家。

微信雖然不是最早使用二維碼的 app，但不得不承認(rèn)它是應(yīng)用二維碼和掃碼最頻密的一款 app，這除了讓用戶一旦提起「掃碼」就想到微信以外，也間接推動了微信對掃碼技術(shù)的開發(fā)。

在 QBar 問世前，掃碼引擎主要為 zxing 和 zbar 兩種，而這兩種引擎有不同的優(yōu)勢，但都有各自的缺點，同時這兩種引擎對條形碼識別的限制也相對比二維碼更多。

2016 年，由微信技術(shù)團(tuán)隊通過公眾號「微信派」發(fā)布的一則推文中，他們曾介紹過 QBar 掃碼引擎的工作原理。

相比于傳統(tǒng)的掃碼方式，QBar 會在掃碼頁工作時通過預(yù)判算法篩出有條形碼 / 二維碼內(nèi)容，通過掃描頁快速識別出畫面前的圖形碼信息，隨后通過 QBar 引擎對圖像解碼，輸出最終結(jié)果。

換言之，當(dāng)用戶打開掃碼頁時，只要框內(nèi)有條形碼或二維碼圖像，系統(tǒng)就已經(jīng)開始預(yù)判用戶的掃碼目標(biāo)，并開始進(jìn)行分類和識別。

而且由于二維碼本身也有容錯機(jī)制(原本是為了讓二維碼在破損下也能正常使用)，相機(jī)其實并不需要對照完整的二維碼，只需在容錯范圍內(nèi)找到二維碼關(guān)鍵點就能識別。再結(jié)合 QBar 引擎特性，掃碼相機(jī)能通過預(yù)判和篩選出二維碼及其關(guān)鍵信息，在一秒內(nèi)完成識別和解碼工作。

「微信派」所公布的識別原理看似復(fù)雜，但在現(xiàn)代智能手機(jī)中，這些都只是幾毫秒就能完成的任務(wù)。根據(jù)「微信派」的參考數(shù)據(jù)，iOS 客戶端微信完成解碼時間為 5 毫秒，Android 客戶端則是 12 毫秒。

至于為什么 iOS 設(shè)備的掃碼速度會比 Android 更快，這可能是跟當(dāng)時 iOS 與 Android 設(shè)備之間的解碼性能有關(guān)系。

在日光環(huán)境下的測試中，使用 A13 處理器的 iPhone 確實做到還沒對上焦就已經(jīng)完成識別，即便是 2016 年的 iPhone 7 也能做到的「一舉即掃」的反應(yīng);而使用驍龍 865 的 Android 旗艦反應(yīng)也非常迅速，但相比于 iOS 也有著微小的速度差距。

如果說 iPhone 掃碼是「還沒看清就完成識別」，那么 Android 則是「看清楚就馬上完成識別」。

兩者之差，僅在毫秒。

不過盡管 Android 的掃碼速度稍遜 iOS，但相比于五年前兩個陣營之間的速度差，Android 的提升已經(jīng)非常明顯，和 iOS 的識別速度相差無幾，若是不留心幾乎看不出兩者的區(qū)別。

所以過去 5/12 毫秒的識別時間也不是絕對值，它們會隨手機(jī)硬件和軟算法的迭代而變化。

值得一提的是，在使用 Android 設(shè)備同時掃描多個二維碼時，會將畫面內(nèi)的 多個二維碼一同識別，隨后提供入口讓用戶自行選擇對象;而 iOS 雖然識別速度更快，但在面對多個二維碼時，則是又系統(tǒng)隨緣多選一了。

除微信以外，支付寶也采用了和微信類似的全屏幕掃描，其識別速度雖然比微信稍慢，但也能做到抬手即識別的水準(zhǔn)。

根據(jù) CSDN 網(wǎng)友分享的技術(shù)文檔，支付寶的掃碼功能由 libqrencode 庫集成，雖然不是微信的 Qbar，但是其深度優(yōu)化下的識別速度也能做到以毫秒計算。

有了更完善的算法引擎和硬件解碼能力，手機(jī)對二維碼的識別也變得「敏感」了起來，它們在無需高清圖像的條件下，也都能快速識別出碼里的內(nèi)容。

如此一來，過去用于固定焦點的方框，自然會被全屏掃描所取代。

掃碼形式上的變化，在微信、支付寶、微博這些用戶掃碼行為較多的 app 中體驗升級尤其明顯。

用戶在微信、支付寶可以快速完成掃碼交易;微博則能讓用戶快速完成掃碼二步驗證。

掃碼速度、準(zhǔn)確率的變化有賴于幾家頭部企業(yè)對掃碼引擎和算法的改良，但從側(cè)面看，這其實也得益于手機(jī)硬實力不斷升級，只有分辨率更高的相機(jī)、運算性能更強(qiáng)的處理器，才能承載更復(fù)雜的解碼引擎和算法，實現(xiàn)毫秒級的掃碼識別能力。

從掃碼頁面的進(jìn)化，可見手機(jī)掃碼效率正在不斷提升，常用 app 在掃碼時都無需對準(zhǔn)碼，即能完成掃描。那我們回頭來看，最為原始的掃碼方框還有存在的意義嗎?

其實還是有的。

首先一方面是當(dāng)前舊設(shè)備的留存率較高，智能手機(jī)的使用壽命普遍都在 2-3 年，甚至長達(dá) 4-5 年，舊手機(jī)的對焦和識別能力都不如現(xiàn)在的新手機(jī)。

掃描方框的作用，正如在前文所述，便于舊手機(jī)快速找到焦點，提升二維碼的掃描速度和準(zhǔn)確率，而且它也能直觀引導(dǎo)用戶將手機(jī)對準(zhǔn)掃碼，這其實也間接提升了舊手機(jī)在每次掃碼時的識別效率。

此外，盡管微信有自己的掃碼引擎，但并非所有 app 開發(fā)商都具備開發(fā)引擎或?qū)ｉT優(yōu)化引擎的能力。

對于掃碼需求不大的 app 來說，掃描功能主要也是掃描二維碼，掃描成功率比速度更重要，因此在沒有對識別引擎進(jìn)行特定優(yōu)化的前提下，使用原始的框內(nèi)掃描，可以保障新舊設(shè)備掃碼都有較高的識別成功率。

二維碼的普及極大簡化了我們在查詢、支付、登記時的操作，而用于掃描它的手機(jī)，也在隨著軟件和硬件的解碼能力升級，變得高效且多樣化。

如今的掃碼頁所能掃描的已經(jīng)不止二維碼，它還能結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識物。根據(jù)微信最新功能文檔介紹，基于中國科學(xué)院昆明植物研究所提供的 85 萬份植物圖像數(shù)據(jù)，目前掃一掃功能能對 3.6 萬多種植物進(jìn)行識別，基本涵蓋了我們?nèi)粘Ｋ姷幕ú輼淠緮?shù)據(jù)。

可見，掃碼頁正隨著更多元的算法，承載著更多功能。

正因如此，過去用于引導(dǎo)用戶、提高設(shè)備對焦速度的掃碼框也隨算法升級、硬件迭代、掃碼頁支持更多目標(biāo)掃描，而漸漸退出舞臺。然而它并沒有真正離開我們，只是從過去的 1:1 演變成和手機(jī)屏幕比例一致而已。

關(guān)鍵詞： 二維碼