Prečo je digitálna kamufláž „neviditeľnejšia“ ako tradičná kamufláž: Vojenská veda za pixelovým dizajnom

Všimli ste si, že maskovací vzor výcvikovej uniformy PLA-07 vyzerá inak ako tradičná kamufláž, ktorú si možno pamätáte? Namiesto veľkých škvŕn zelenej a hnedej je tvorený malými malými štvorčekmi, ktoré pripomínajú vrstvu „mozaiky“ na látke. Tento vzor, ​​známy ako „digitálna kamufláž“, má byť viac „neviditeľný“ ako tradičná kamufláž. prečo je to tak?

1. Obmedzenie tradičnej kamufláže: Hranice sú príliš ostré

Tradičná kamufláž (napríklad vzor Type-87) pozostáva z nepravidelných škvŕn alebo pruhov s hladkými, zaoblenými okrajmi a jasnými hranicami medzi rôznymi farbami. Cieľom je použiť veľké farebné škvrny na rozbitie ľudskej siluety a dosiahnutie skrytia.

Problém je však aj tu: prechody medzi farebnými blokmi sú neprirodzené. Zelená je zelená, hnedá je hnedá-s jasne rozlíšiteľnou čiarou medzi nimi. Pri pohľade zblízka tieto ostré hranice spôsobujú, že maskovacia uniforma vyzerá „neprirodzene“ ako kus látky, ktorá bola zámerne namaľovaná, čo uľahčuje jej zistenie.

Hlavný inžinier Zhang Xudong z Ústavu pre výskum vojenského vybavenia na oddelení všeobecnej logistiky PLA raz zhrnul: tradičná kamufláž často funguje len na určité pozorovacie vzdialenosti. Príliš ďaleko a stáva sa nevýrazným; príliš blízko a je to príliš zrejmé-okno efektívnej vzdialenosti je úzke.

2. Jadro digitálnej kamufláže: Pixel Matrix a počítačom{1}}vygenerované vzory

Riešením, ktoré ponúka digitálna kamufláž, je použiť počítače na rozloženie vzoru na nespočetné množstvo malých štvorcov{0}}podobných pixelom na televíznej alebo počítačovej obrazovke{1}}a potom pomocou počítačov usporiadať a skombinovať tieto štvorce, aby sa simulovali textúry, farby a vrstvy nachádzajúce sa v prirodzenom prostredí.

Môžete si to predstaviť takto: tradičnú kamufláž „namaľuje“ umelec štetcom, zatiaľ čo digitálnu kamufláž „vypočítava“ počítač pomocou „pixelov“.

Z diaľky to vyzerá ako veľký vzor; zblízka to vyzerá ako štrk. Zhang Xudongovo desať{1}slovné zhrnutie dokonale vystihuje klamlivý efekt digitálnej kamufláže.

3. Prečo je digitálna kamufláž viac „neviditeľná“?

Prvý dôvod: Rozmazanie hraníc, narušenie rozpoznávania obrysov

Problém s tradičnou kamuflážou je, že farebné hranice sú príliš jasné. Digitálna kamufláž využíva vizuálny princíp pixelovej matice, aby boli okraje medzi rôznymi farbami rozmazané, fragmentované a nesúvislé.

Tento efekt rozmazania využíva charakteristiku ľudského poznania-„zákon jednoduchosti“ z Gestalt psychológie{1}}Ľudský mozog má prirodzene tendenciu zjednodušovať zložité informácie do pravidelných tvarov. Rozptýlená distribúcia pixelovej matrice narúša túto kognitívnu zotrvačnosť, čo sťažuje oddelenie cieľa od pozadia.

Zblízka sa digitálna kamufláž javí ako náhodné pole malých štvorcových farebných blokov, ktoré simulujú strakatý efekt tieňov stromov alebo škvrnitú textúru listov a štrku v lesoch alebo púšti. Z diaľky sa rôzne farebné bodky prelínajú priestorovým miešaním a vytvárajú efekt väčších plôch, ktoré napodobňujú povrchové charakteristiky lesov, hôr a iných krajín na pozadí.

„Z diaľky to vyzerá ako jeden vzor a z blízka druhý“ – to je jadro „prispôsobivosti digitálnej kamufláže na viaceré vzdialenosti“.

Dôvod 2: Viacúrovňová kamufláž – účinná na všetky vzdialenosti

Osudovou slabinou tradičnej kamufláže je jej účinnosť na jednu vzdialenosť. Digitálna kamufláž je na druhej strane „viacrozmerná kamuflážna technika“ – zostáva účinná pri rôznych pozorovacích vzdialenostiach.

V makro škále určuje celkové rozloženie farieb miešanie tónov na veľkú vzdialenosť; v mikro mierke jemná matica pixelov simuluje prirodzené detaily zblízka. Bez ohľadu na to, v akej vzdialenosti je pozorovateľ, cieľ je ťažké oddeliť od pozadia.

Tretí dôvod: Countering Night-Vision a ďalšie moderné detekčné zariadenia

Tradičná kamufláž oklame len voľným okom. Digitálna kamufláž pridáva ďalšiu vrstvu ochrany-používa špeciálne úpravy farbením, ktoré jej dodávajú vynikajúce vlastnosti odrážajúce infračervené žiarenie.

Digitálny maskovací vzor na tréningovej uniforme Type-07 nielenže obchádza vizuálnu detekciu, ale poskytuje aj ochranu pred detekciou pri slabom-osvetlení a určitých infračervených pásmach. Pri infračervenom a nočnom videní ponúka digitálna kamufláž výrazne väčšie výhody ukrytia ako tradičná kamufláž. Pretože moderné elektro-optické pozorovacie zariadenia sa spoliehajú na digitálne zobrazovanie a samotná digitálna kamufláž sú umelo vytvorené „mozaikové“ vzory, v skutočnosti sa pri elektronickej detekcii stáva „kompatibilnejšou“.

4. Od pixelov k „hviezdnej oblohe“: Evolúcia digitálnej kamufláže

Skoré formy digitálnej kamufláže možno vysledovať až do 70. rokov 20. storočia, keď americká armáda experimentovala s pixelovými vzormi „Dual-tex“ na laku vozidiel.

To, čo skutočne prinieslo digitálnu kamufláž na bojisko, bol CADPAT (Canadian Disruptive Pattern), ktorý Kanada prvýkrát predstavila v roku 1997. V testoch NATO v roku 2001 CADPAT prekonal tradičné kamufláže. Údaje z testov ukázali, že vojaci s digitálnym maskovaním mali mieru objavenia zníženú o viac ako 50 % v porovnaní s tými, ktorí nosili tradičné zelené uniformy.

Čína predstavila digitálnu kamufláž typu 07 v roku 2007 s variantmi pre lesné, púštne a morské prostredie. Odolnosť výcvikových uniforiem typu 07 proti oderu sa výrazne zvýšila z 140+ cyklov (typ 87) na viac ako 700 cyklov.

V roku 2019 Čína ďalej inovovala na „Starry Sky Camouflage“-s jemnejším mikro-dizajnom mriežky a piatimi farebnými variantmi (tropický les, púšť, les mierneho pásma, mesto a púšť), čím sa podarilo dosiahnuť adaptívne skrytie v rôznych terénoch.

5. Záver

Tradičná kamufláž sa spolieha na veľké farebné škvrny, ktoré „rozbijú“ obrysy; digitálna kamufláž sa spolieha na pixelové matice na „rozmazanie“ hraníc. Prvým z nich je nahromadenie skúseností z pred-digitálnej éry; ten druhý je presným výpočtom z počítačového veku.

Americká armáda raz uviedla: "Keď ľudské oko z diaľky uvidí digitálne pixelovanú maskovaciu uniformu, mozog si ju nedobrovoľne pomýli s vegetáciou alebo pôdou." Táto jedna veta vystihuje podstatu digitálnej kamufláže: neskryje človeka,-oklame kognitívny systém pozorovateľa.

Evolúcia maskovacích uniforiem je v podstate históriou prechodu maskovacej technológie z „umenia“ na „vedu“, od tradičného bodového-kamufláže cez počítačom{1}}generované pixelové matice až po terénne-adaptívne maskovanie Starry Sky-.