QRコードの仕様を完全理解する（サンプルQR付き）

QRコード（QR Code®）は、デンソーウェーブが開発した二次元コードで、JIS X 0510・ISO/IEC 18004 として標準化されています。本記事では、バージョン・データ容量・符号化モード・構造・マスクといった仕様を、実際に生成したサンプルQRコードとともに解説します。

1. 基本構造とモジュール

QRコードは白黒のマス目で構成され、その最小単位をモジュールと呼びます。正方形の中に、データ領域と、読み取りを助けるための機能パターンが配置されています。

• ファインダパターン（位置検出）：三隅にある大きな「回」の字状のマーク。向きと位置の検出に使う。
• 分離パターン：ファインダの周囲の白い境界。
• タイミングパターン：白黒交互の列・行。座標（モジュール数）の基準。
• 位置合わせパターン（アライメント）：バージョン2以上にある小さな「回」。歪み補正用。
• 形式情報・型番情報：誤り訂正レベルとマスク、バージョン番号を格納。
• クワイエットゾーン：周囲の余白（4モジュール以上推奨）。

2. バージョンとモジュール数

QRコードにはバージョン1〜40があり、数字が大きいほどマス目が増え、より多くのデータを格納できます。一辺のモジュール数は次の式で決まります。

下のサンプルは、同じURLを異なるバージョンで生成したものです。データ量が同じでも、バージョンを上げるとマス目が細かくなることが分かります。

3. データ容量と符号化モード

QRコードは入力データの種類に応じて4つの符号化モードを使い分け、効率よく詰め込みます。数字だけなら多く、漢字を含むと少なくなります。

同じバージョンでも、内容の種類で入る量が変わります。下は数字・英数字・URL（バイトモード）のサンプルです。

4. 誤り訂正レベル（L / M / Q / H）

QRコードは一部が汚れても読めるよう、冗長な復元データを持ちます。レベルは4段階で、高いほど壊れに強い反面、同じ情報でもマス目が増えます。

同じURLを各レベルで生成したサンプルです。L→H とレベルを上げるとマス目が密になります。

誤り訂正の仕組み（リード・ソロモン符号）は、別記事「QRコードの誤り訂正レベルを理解する」で詳しく解説しています。

5. マスク処理

QRコードは、白黒の偏りや誤検出を避けるため、データ領域に8種類（0〜7）のマスクパターンのいずれかを重ねます。生成時に最も読み取りやすいパターンが自動選択され、どれを使ったかは形式情報に記録されます。読み取り時はこれを解除して元データを取り出します。

6. 派生規格：Micro QR / rMQR

• Micro QR：ファインダを1つだけにし、小さな面積に少量のデータを格納する省スペース版。
• rMQR（長方形マイクロQR）：横長・縦長のスペースに収められる長方形タイプ。
• iQR / SQRC / フレームQR：大容量化、読み取り制限、デザイン枠などの拡張版。