El arte oculto en los códigos QR - El mundo del diseño que lleva la legibilidad al límite
Por qué se puede incrustar arte en un código QR
La razón por la que un código QR se puede leer aunque se le superponga una ilustración o un logotipo está en la corrección de errores. Los códigos QR utilizan un algoritmo de corrección de errores llamado código Reed-Solomon y están diseñados para que los datos puedan recuperarse aunque una parte del código se ensucie o se dañe. Con el nivel de corrección de errores H (el más alto), el código se lee correctamente aunque se pierda alrededor del 30% de los datos (palabras de código). Este 30% es una proporción de los datos y no significa que se pueda tapar el 30% de la superficie.
Usar este "margen del 30%" para el arte en lugar de para la suciedad o los daños es el principio básico del código QR de diseño. Aunque coloques un logotipo en el centro, cambies la forma de los módulos (los puntos blancos y negros) a círculos o estrellas, o conviertas los colores en un degradado, el escaneo funciona siempre que los cambios queden dentro del margen de la corrección de errores.
Técnicas y ejemplos de códigos QR artísticos
Las técnicas de los códigos QR artísticos se pueden clasificar, a grandes rasgos, en tres tipos.
1. Método de superposición: Es la técnica más sencilla, que consiste en superponer un logotipo o una imagen en el centro de un código QR normal. Como la densidad de datos en el centro es relativamente baja, la referencia en el lado seguro es limitarlo a un 20% aproximadamente, pero si se parte del nivel de corrección de errores H, cubrir con una imagen hasta un 25% aproximadamente difícilmente afecta a la lectura. Es el método más utilizado en los códigos QR de marca de las empresas.
2. Método de transformación de módulos: Esta técnica transforma los módulos cuadrados blancos y negros en círculos, rombos, corazones y otras formas. Mientras se mantengan la posición central de los módulos y el contraste entre claros y oscuros, los lectores pueden reconocerlos aunque la forma no sea cuadrada. Se usa mucho en marcas de moda e invitaciones a eventos.
3. Método de arte completo: Es una técnica avanzada que fusiona todo el código con una ilustración o una foto manteniendo la estructura del código QR. Desde alrededor de 2023, llaman la atención las técnicas que usan IA de generación de imágenes como Stable Diffusion para fundir el patrón del código QR con paisajes y retratos. Con el modelo QR Code Monster de ControlNet, es posible generar obras que a primera vista solo parecen pinturas, pero que se pueden escanear al acercar un smartphone.
La línea en la que deja de poder leerse - Análisis de los patrones de fallo
El mayor riesgo de los códigos QR artísticos es el resultado contraproducente de "precioso a la vista, pero imposible de escanear". Al analizar los patrones de fallo, aparecen las tres causas principales siguientes.
Modificar los patrones de detección de posición: Los cuadrados anidados de tres esquinas del código QR (los patrones de búsqueda) son el elemento más importante para que el lector reconozca que "esto es un código QR". Si se modifican por motivos de diseño, el lector ni siquiera puede reconocerlo como código QR. La regla de oro es no tocar jamás los patrones de búsqueda.
Falta de contraste: Si los módulos se colorean con tonos pastel claros o se reduce la diferencia de luminosidad con el fondo, la cámara ya no puede distinguir los límites entre blanco y negro. Si, por buscar el diseño, la relación de contraste entre los módulos oscuros y los claros baja de 3:1, la tasa de fallos de lectura se dispara.
Superar el límite de la corrección de errores: Los cambios que superan el margen tolerable de la corrección de errores, como una superposición de logotipo demasiado grande o una transformación de módulos demasiado extrema, como es lógico hacen que el código no se pueda escanear. Como margen de seguridad, la referencia práctica es elegir el nivel de corrección de errores H y limitar la superficie modificada al 20% como máximo.
El impacto de los códigos QR artísticos generados por IA
Los códigos QR artísticos generados por IA, que aparecieron en 2023, cambiaron de raíz el concepto del código QR de diseño. La idea tradicional era "poner arte encima de un código QR", pero la generación por IA adopta el enfoque de "tejer la estructura del código QR dentro del arte".
Técnicamente, se usa la extensión ControlNet de Stable Diffusion para controlar la generación de imágenes con el patrón del código QR como "condición". A la vista humana, la imagen generada parece un paisaje urbano de estilo ciberpunk o un paisaje al estilo ukiyo-e, pero al acercar la cámara de un smartphone se reconoce como código QR.
La limitación de esta tecnología es que la tasa de lectura correcta de los resultados generados no es estable. Incluso con la misma instrucción y el mismo valor de semilla, cada generación produce una imagen ligeramente distinta, y se mezclan imágenes que se pueden escanear con otras que no. En la práctica, hace falta un paso en el que se genera varias veces y se seleccionan las imágenes que superan la prueba de escaneo. Además, como la precisión de lectura cambia según el modelo de smartphone y la aplicación de cámara, es imprescindible probar en varios dispositivos.
Cinco principios para crear códigos QR de diseño de forma segura
Si usas códigos QR artísticos en la práctica, seguir los cinco principios siguientes te permite compaginar el diseño con la legibilidad.
- Proteger a toda costa los patrones de búsqueda: No modificar en absoluto los patrones de detección de posición de las tres esquinas. Si se deforman, el código no se puede leer por mucho que se suba el nivel de corrección de errores
- Elegir el nivel de corrección de errores H: Elegir siempre el nivel más alto para absorber al máximo el "daño" causado por los cambios de diseño
- Limitar la superficie modificada a un 20% aproximadamente en el lado seguro: Si se parte del nivel de corrección de errores H, la referencia del límite superior es de hasta un 25% aproximadamente. La capacidad teórica de recuperación equivale al 30% de los datos (palabras de código), pero eso no significa que se pueda tapar el 30% de la superficie
- Mantener una relación de contraste de 4:1 o más: Asegurar una diferencia de luminosidad suficiente entre los módulos oscuros y los claros. En situaciones en las que se combinan el contraluz y una menor densidad de impresión, dejar margen hasta 7:1 o más. El criterio de contraste de texto de las WCAG (4,5:1) es un criterio distinto pensado para las personas que leen texto y pertenece a un ámbito diferente del umbral de decisión del decodificador
- Hacer pruebas de escaneo en al menos 5 modelos: Comprobar la lectura con un iPhone, varios modelos Android y distintas aplicaciones de cámara. No es raro que un código que funciona en un modelo falle en otro