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

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

然而，不知你有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，即使這些工具會(huì)將「掃描區(qū)」框出來(lái)，有時(shí)候其實(shí)不需要對(duì)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(shí)別出來(lái)。

那這個(gè)框有何用處?

其實(shí)這跟每款 app 對(duì)掃描功能的用途有很大關(guān)系?？v觀我們目前日常最常用的 10 款 app，二維碼掃描頁(yè)的設(shè)計(jì)可以分為幾類(lèi)：

固定區(qū)域掃描

全屏掃描

固定區(qū)域但實(shí)際是全屏掃描

全屏設(shè)計(jì)但實(shí)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(hù)需要將手機(jī)對(duì)準(zhǔn)二維碼掃描才能讓手機(jī)完成識(shí)別，若是目標(biāo)二維碼不在框內(nèi)，app 就無(wú)法識(shí)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(guò)去的「固定框掃描」變成「全屏掃描」，即整個(gè)手機(jī)屏幕都是掃描框。

手機(jī)無(wú)需正對(duì)著二維碼也能完成識(shí)別，識(shí)別速度也比有框掃描快很多，相機(jī)還沒(méi)對(duì)上焦，系統(tǒng)就能馬上識(shí)別出信息。

當(dāng)然在此其中也有特別個(gè)例。當(dāng)我打開(kāi)微博掃碼時(shí)，頁(yè)面是個(gè)有固定掃碼區(qū)的設(shè)計(jì)，但 app 的掃描機(jī)制本質(zhì)上其實(shí)是全屏掃描。所以每當(dāng)我準(zhǔn)備掃描時(shí)，二維碼還沒(méi)進(jìn)框，信息就已經(jīng)被讀取出來(lái)了。

莫非是設(shè)計(jì)師偷懶了?也不一定。

要扒開(kāi)掃描頁(yè)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(shí)際上要將掃碼頁(yè)做成全屏并不難，但專(zhuān)門(mén)騰出一個(gè)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(shí)，無(wú)論是 app 本身或是掃碼設(shè)備，都沒(méi)有做專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化，掃碼成功率往往和二維碼所處環(huán)境光線(xiàn)、距離和清晰度有關(guān)。

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

而對(duì)于設(shè)備本身，相機(jī)能否快速識(shí)別二維碼，這跟相機(jī)的對(duì)焦性能、處理器的解碼運(yùn)算能力不無(wú)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(guò)去十年才開(kāi)始普及到我們的日常生活中。

但早期智能手機(jī)的對(duì)焦反應(yīng)、速度都相對(duì)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(kāi)發(fā) app 掃描頁(yè)時(shí)，開(kāi)發(fā)者需要通過(guò)調(diào)整相機(jī)取景范圍，讓相機(jī)向特定區(qū)域?qū)?，而不是廣域?qū)埂?/p>

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，將掃碼區(qū)域獨(dú)立出來(lái)，實(shí)際上也是為了照顧早期對(duì)焦速度相對(duì)較慢的設(shè)備。原理類(lèi)似于相機(jī)的定點(diǎn)對(duì)焦區(qū)域，相機(jī)只對(duì)方框內(nèi)區(qū)域測(cè)量、對(duì)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(duì)焦速度和掃碼成功率。

換個(gè)角度看，掃碼方框除了是告訴用戶(hù)掃描功能開(kāi)啟外，也是一種提高識(shí)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(shí)別準(zhǔn)確率約等于百分之百。

為了讓用戶(hù)能在不同環(huán)境和條件下掃碼，開(kāi)發(fā)者在使用如 zxing 等掃碼開(kāi)發(fā)庫(kù)時(shí)，會(huì)集成如調(diào)用閃光燈、遠(yuǎn)距離自動(dòng)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(hù)在任何使用場(chǎng)合掃描。

不過(guò)，近幾年智能手機(jī)的相機(jī)對(duì)焦速度提升很快，核心處理器對(duì)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(zhǎng)時(shí)間的對(duì)焦，即便需要，也只是在不到一秒內(nèi)就能完成。

與此同時(shí)，隨著二維碼的應(yīng)用漸成主流，app 開(kāi)發(fā)商也通過(guò)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(lái)完成識(shí)別過(guò)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(hù)一旦提起「掃碼」就想到微信以外，也間接推動(dòng)了微信對(duì)掃碼技術(shù)的開(kāi)發(fā)。

在 QBar 問(wèn)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(shì)，但都有各自的缺點(diǎn)，同時(shí)這兩種引擎對(duì)條形碼識(shí)別的限制也相對(duì)比二維碼更多。

2016 年，由微信技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)公眾號(hào)「微信派」發(fā)布的一則推文中，他們?cè)榻B過(guò) QBar 掃碼引擎的工作原理。

相比于傳統(tǒng)的掃碼方式，QBar 會(huì)在掃碼頁(yè)工作時(shí)通過(guò)預(yù)判算法篩出有條形碼 / 二維碼內(nèi)容，通過(guò)掃描頁(yè)快速識(shí)別出畫(huà)面前的圖形碼信息，隨后通過(guò) QBar 引擎對(duì)圖像解碼，輸出最終結(jié)果。

換言之，當(dāng)用戶(hù)打開(kāi)掃碼頁(yè)時(shí)，只要框內(nèi)有條形碼或二維碼圖像，系統(tǒng)就已經(jīng)開(kāi)始預(yù)判用戶(hù)的掃碼目標(biāo)，并開(kāi)始進(jìn)行分類(lèi)和識(shí)別。

而且由于二維碼本身也有容錯(cuò)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(shí)并不需要對(duì)照完整的二維碼，只需在容錯(cuò)范圍內(nèi)找到二維碼關(guān)鍵點(diǎn)就能識(shí)別。再結(jié)合 QBar 引擎特性，掃碼相機(jī)能通過(guò)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(shí)別和解碼工作。

「微信派」所公布的識(shí)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(hù)端微信完成解碼時(shí)間為 5 毫秒，Android 客戶(hù)端則是 12 毫秒。

至于為什么 iOS 設(shè)備的掃碼速度會(huì)比 Android 更快，這可能是跟當(dāng)時(shí) 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(cè)試中，使用 A13 處理器的 iPhone 確實(shí)做到還沒(méi)對(duì)上焦就已經(jīng)完成識(shí)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(shuō) iPhone 掃碼是「還沒(méi)看清就完成識(shí)別」，那么 Android 則是「看清楚就馬上完成識(shí)別」。

兩者之差，僅在毫秒。

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

所以過(guò)去 5/12 毫秒的識(shí)別時(shí)間也不是絕對(duì)值，它們會(huì)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(shí)掃描多個(gè)二維碼時(shí)，會(huì)將畫(huà)面內(nèi)的 多個(gè)二維碼一同識(shí)別，隨后提供入口讓用戶(hù)自行選擇對(duì)象;而 iOS 雖然識(shí)別速度更快，但在面對(duì)多個(gè)二維碼時(shí)，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(lèi)似的全屏幕掃描，其識(shí)別速度雖然比微信稍慢，但也能做到抬手即識(shí)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(kù)集成，雖然不是微信的 Qbar，但是其深度優(yōu)化下的識(shí)別速度也能做到以毫秒計(jì)算。

有了更完善的算法引擎和硬件解碼能力，手機(jī)對(duì)二維碼的識(shí)別也變得「敏感」了起來(lái)，它們?cè)跓o(wú)需高清圖像的條件下，也都能快速識(shí)別出碼里的內(nèi)容。

如此一來(lái)，過(guò)去用于固定焦點(diǎn)的方框，自然會(huì)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(hù)掃碼行為較多的 app 中體驗(yàn)升級(jí)尤其明顯。

用戶(hù)在微信、支付寶可以快速完成掃碼交易;微博則能讓用戶(hù)快速完成掃碼二步驗(yàn)證。

掃碼速度、準(zhǔn)確率的變化有賴(lài)于幾家頭部企業(yè)對(duì)掃碼引擎和算法的改良，但從側(cè)面看，這其實(shí)也得益于手機(jī)硬實(shí)力不斷升級(jí)，只有分辨率更高的相機(jī)、運(yùn)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(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的掃碼識(shí)別能力。

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

其實(shí)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(zhǎng)達(dá) 4-5 年，舊手機(jī)的對(duì)焦和識(shí)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(diǎn)，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(hù)將手機(jī)對(duì)準(zhǔn)掃碼，這其實(shí)也間接提升了舊手機(jī)在每次掃碼時(shí)的識(shí)別效率。

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

對(duì)于掃碼需求不大的 app 來(lái)說(shuō)，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(méi)有對(duì)識(shí)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(shí)別成功率。

二維碼的普及極大簡(jiǎn)化了我們?cè)诓樵?xún)、支付、登記時(shí)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(jí)，變得高效且多樣化。

如今的掃碼頁(yè)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(shí)物。根據(jù)微信最新功能文檔介紹，基于中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所提供的 85 萬(wàn)份植物圖像數(shù)據(jù)，目前掃一掃功能能對(duì) 3.6 萬(wàn)多種植物進(jìn)行識(shí)別，基本涵蓋了我們?nèi)粘Ｋ?jiàn)的花草樹(shù)木數(shù)據(jù)。

可見(jiàn)，掃碼頁(yè)正隨著更多元的算法，承載著更多功能。

正因如此，過(guò)去用于引導(dǎo)用戶(hù)、提高設(shè)備對(duì)焦速度的掃碼框也隨算法升級(jí)、硬件迭代、掃碼頁(yè)支持更多目標(biāo)掃描，而漸漸退出舞臺(tái)。然而它并沒(méi)有真正離開(kāi)我們，只是從過(guò)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