Γιατί το ψηφιακό καμουφλάζ είναι πιο «αόρατο» από το παραδοσιακό καμουφλάζ: Η στρατιωτική επιστήμη πίσω από το σχέδιο με εικονοστοιχεία

Έχετε παρατηρήσει ότι το μοτίβο καμουφλάζ προπόνησης τύπου-07 του PLA είναι διαφορετικό από το παραδοσιακό καμουφλάζ που ίσως θυμάστε; Αντί για μεγάλα μπαλώματα πράσινου και καφέ, αποτελείται από μικροσκοπικά μικρά τετράγωνα σαν ένα στρώμα "μωσαϊκού" στο ύφασμα. Αυτό το μοτίβο, γνωστό ως «ψηφιακό καμουφλάζ», υποτίθεται ότι είναι πιο «αόρατο» από το παραδοσιακό καμουφλάζ. Γιατί είναι αυτό;

1. Ο περιορισμός του παραδοσιακού καμουφλάζ: Τα όρια είναι πολύ αιχμηρά

Το παραδοσιακό καμουφλάζ (όπως το μοτίβο τύπου-87) αποτελείται από ακανόνιστες κηλίδες ή ρίγες με λείες, στρογγυλεμένες άκρες και σαφή όρια μεταξύ διαφορετικών χρωμάτων. Η ιδέα είναι να χρησιμοποιήσετε μεγάλα χρωματικά μπαλώματα για να σπάσετε την ανθρώπινη σιλουέτα και να επιτύχετε απόκρυψη.

Αλλά το πρόβλημα είναι επίσης εδώ: οι μεταβάσεις μεταξύ των μπλοκ χρώματος είναι αφύσικές. Το πράσινο είναι πράσινο, το καφέ είναι καφέ-με μια ευδιάκριτη γραμμή μεταξύ τους. Όταν τα δει κανείς από κοντά, αυτά τα αιχμηρά όρια κάνουν τη στολή παραλλαγής να φαίνεται «αφύσικη», σαν ένα κομμάτι ύφασμα που έχει βαφτεί σκόπιμα, καθιστώντας ευκολότερο τον εντοπισμό.

Ο ανώτερος μηχανικός Zhang Xudong του Ινστιτούτου Έρευνας Στρατιωτικού Εξοπλισμού του Τμήματος Γενικής Επιμελητείας του PLA συνόψισε κάποτε: το παραδοσιακό καμουφλάζ λειτουργεί συχνά μόνο σε συγκεκριμένες αποστάσεις παρατήρησης. Πολύ μακριά και γίνεται δυσδιάκριτο. πολύ κοντά και είναι πολύ προφανές-το παράθυρο αποτελεσματικής απόστασης είναι στενό.

2. Ο πυρήνας του ψηφιακού καμουφλάζ: Pixel Matrix και Computer-Δημιουργημένα μοτίβα

Η λύση που προσφέρει το ψηφιακό καμουφλάζ είναι να χρησιμοποιήσετε υπολογιστές για να χωρίσετε το μοτίβο σε αμέτρητα μικρά τετράγωνα-όπως τα εικονοστοιχεία σε μια οθόνη τηλεόρασης ή υπολογιστή-και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσετε υπολογιστές για να τακτοποιήσετε και να συνδυάσετε αυτά τα τετράγωνα για να προσομοιώσετε τις υφές, τα χρώματα και τα επίπεδα που βρίσκονται σε φυσικά περιβάλλοντα.

Μπορείτε να το σκεφτείτε ως εξής: το παραδοσιακό καμουφλάζ «ζωγραφίζεται» από έναν καλλιτέχνη με ένα πινέλο, ενώ το ψηφιακό καμουφλάζ «υπολογίζεται» από έναν υπολογιστή χρησιμοποιώντας «pixels».

Από μακριά, μοιάζει με ένα μεγάλο σχέδιο. από κοντά μοιάζει με χαλίκι. Η περίληψη δέκα-λέξεων του Zhang Xudong αποτυπώνει τέλεια το παραπλανητικό αποτέλεσμα του ψηφιακού καμουφλάζ.

3. Γιατί το Digital Camouflage είναι πιο «αόρατο»;

Λόγος 1: Θολώνουν τα όρια, διαταράσσουν την αναγνώριση περιγράμματος

Το πρόβλημα με το παραδοσιακό καμουφλάζ είναι ότι τα χρωματικά όρια είναι πολύ σαφή. Το ψηφιακό καμουφλάζ χρησιμοποιεί την οπτική αρχή της μήτρας pixel για να κάνει τις άκρες μεταξύ διαφορετικών χρωμάτων θολές, κατακερματισμένες και ασυνεχείς.

Αυτό το φαινόμενο θολώματος εκμεταλλεύεται ένα χαρακτηριστικό της ανθρώπινης γνώσης-τον "νόμο της απλότητας" από την ψυχολογία Gestalt-ο ανθρώπινος εγκέφαλος τείνει φυσικά να απλοποιεί πολύπλοκες πληροφορίες σε κανονικά σχήματα. Η διάσπαρτη κατανομή του πίνακα εικονοστοιχείων διαταράσσει αυτή τη γνωστική αδράνεια, καθιστώντας πιο δύσκολο τον διαχωρισμό του στόχου από το φόντο.

Από κοντά, το ψηφιακό καμουφλάζ εμφανίζεται ως μια τυχαία σειρά από μικρά τετράγωνα έγχρωμα μπλοκ, που προσομοιώνουν το διακεκομμένο εφέ των σκιών των δέντρων ή την κηλιδωτή υφή των φύλλων και του χαλικιού σε δάση ή ερήμους. Από απόσταση, οι διαφορετικού χρώματος κουκκίδες αναμειγνύονται μέσω της χωρικής ανάμειξης, δημιουργώντας το εφέ μεγαλύτερων μπαλωμάτων που μιμούνται τα επιφανειακά χαρακτηριστικά των δασών, των βουνών και άλλων τοπίων φόντου.

"Μοιάζει με ένα μοτίβο από μακριά και ένα άλλο από κοντά" - αυτός είναι ο πυρήνας της "προσαρμοστικότητας σε πολλές αποστάσεις" του ψηφιακού καμουφλάζ.

Λόγος δεύτερος: Καμουφλάζ σε πολλαπλές κλίμακες – Αποτελεσματικό σε όλες τις αποστάσεις

Η μοιραία αδυναμία του παραδοσιακού καμουφλάζ είναι η αποτελεσματικότητά του σε μία απόσταση. Το ψηφιακό καμουφλάζ, από την άλλη πλευρά, είναι μια «τεχνική καμουφλάζ πολλαπλής κλίμακας» – παραμένει αποτελεσματική σε διαφορετικές αποστάσεις παρατήρησης.

Στη macro κλίμακα, η συνολική κατανομή χρώματος καθορίζει την τονική ανάμειξη σε μεγάλο εύρος. σε μικροκλίμακα, η μήτρα λεπτών pixel προσομοιώνει φυσικές λεπτομέρειες από κοντά. Ανεξάρτητα από την απόσταση που βρίσκεται ο παρατηρητής, ο στόχος είναι δύσκολο να διαχωριστεί από το φόντο.

Τρίτος λόγος: Αντιμετώπιση της νύχτας-Όραση και άλλες σύγχρονες συσκευές ανίχνευσης

Το παραδοσιακό καμουφλάζ ξεγελάει μόνο γυμνό μάτι. Το ψηφιακό καμουφλάζ προσθέτει ένα επιπλέον στρώμα άμυνας-χρησιμοποιεί ειδικές επεξεργασίες βαφής που του προσδίδουν εξαιρετικές ιδιότητες υπέρυθρης ανάκλασης.

Το ψηφιακό μοτίβο καμουφλάζ στη στολή προπόνησης Type-07 όχι μόνο αποφεύγει την οπτική ανίχνευση, αλλά παρέχει επίσης προστασία έναντι της ανίχνευσης σε χαμηλό-φωτισμό και ορισμένες ζώνες υπέρυθρων. Κάτω από συσκευές υπερύθρων και νυχτερινής όρασης, το ψηφιακό καμουφλάζ προσφέρει σημαντικά μεγαλύτερα πλεονεκτήματα απόκρυψης από το παραδοσιακό καμουφλάζ. Επειδή ο σύγχρονος εξοπλισμός ηλεκτρο-οπτικής παρατήρησης βασίζεται στην ψηφιακή απεικόνιση και το ίδιο το ψηφιακό καμουφλάζ είναι τεχνητά δημιουργημένα μοτίβα "μωσαϊκού", στην πραγματικότητα γίνεται πιο "συμβατό" με ηλεκτρονική ανίχνευση.

4. From Pixels to "Starry Sky": The Evolution of Digital Camouflage

Οι πρώιμες μορφές ψηφιακού καμουφλάζ μπορούν να εντοπιστούν στη δεκαετία του 1970, όταν ο αμερικανικός στρατός πειραματίστηκε με μοτίβα εικονοστοιχείων "Dual-tex" στη βαφή οχημάτων.

Αυτό που πραγματικά έφερε το ψηφιακό καμουφλάζ στο πεδίο της μάχης ήταν το CADPAT (Καναδικό Διαταραχτικό Μοτίβο), που εισήχθη για πρώτη φορά από τον Καναδά το 1997. Στις δοκιμές του ΝΑΤΟ το 2001, το CADPAT ξεπέρασε το παραδοσιακό καμουφλάζ. Τα δεδομένα δοκιμών έδειξαν ότι οι στρατιώτες που φορούσαν ψηφιακό καμουφλάζ είχαν μειωμένο ποσοστό ανακάλυψης κατά περισσότερο από 50% σε σύγκριση με εκείνους που φορούσαν παραδοσιακές πράσινες στολές.

Η Κίνα εισήγαγε το ψηφιακό καμουφλάζ Type-07 το 2007, με παραλλαγές για δάση, έρημο και θαλάσσια περιβάλλοντα. Η αντοχή στην τριβή των στολών προπόνησης Type-07 αυξήθηκε σημαντικά από 140+ κύκλους (Type-87) σε πάνω από 700 κύκλους.

Το 2019, η Κίνα αναβαθμίστηκε περαιτέρω σε "Καμουφλάζ με έναστρο ουρανό"-με λεπτότερο σχεδιασμό μικρο-πλέγματος και πέντε χρωματικές παραλλαγές (τροπικό δάσος, έρημος, εύκρατο δάσος, αστικός και έρημος), επιτυγχάνοντας προσαρμοστική απόκρυψη σε πολλαπλά εδάφη.

5. Συμπέρασμα

Το παραδοσιακό καμουφλάζ βασίζεται σε μεγάλα χρωματικά μπαλώματα για να «σπάσει» τα περιγράμματα. Το ψηφιακό καμουφλάζ βασίζεται σε πίνακες pixel για να «θολώσει» τα όρια. Το πρώτο είναι η συσσώρευση εμπειρίας από την προ-ψηφιακή εποχή. Το τελευταίο είναι ακριβής υπολογισμός από την εποχή των υπολογιστών.

Ο αμερικανικός στρατός είχε δηλώσει κάποτε: «Μόλις το ανθρώπινο μάτι δει μια στολή παραλλαγής με ψηφιακά εικονοστοιχεία σε απόσταση, ο εγκέφαλος τη μπερδεύει ακούσια με βλάστηση ή έδαφος». Αυτή η μία πρόταση αποτυπώνει την ουσία του ψηφιακού καμουφλάζ: δεν κρύβει ένα άτομο-παραπλανά το γνωστικό σύστημα του παρατηρητή.

Από το παραδοσιακό σποτ-καμουφλάζ, έως τις μήτρες εικονοστοιχείων που δημιουργούνται από υπολογιστή-, στο εδάφους-προσαρμοστικό καμουφλάζ Starry Sky-η εξέλιξη των στολών παραλλαγής είναι ουσιαστικά μια ιστορία της τεχνολογίας καμουφλάζ που μεταβαίνει από την "τέχνη" στην "επιστήμη".