Miksi digitaalinen naamiointi on "näkymättömämpää" kuin perinteinen naamiointi: Sotatiede pikselöidyn suunnittelun takana

Oletko huomannut, että PLA:n Type{1}}07 harjoituspuvun naamiointikuvio näyttää erilaiselta kuin perinteinen naamiointi, jonka ehkä muistat? Suurten vihreiden ja ruskeiden laikkujen sijaan se koostuu pienistä pienistä neliöistä, kuten "mosaiikki" kankaasta. Tämän "digitaalisena naamiointina" tunnetun kuvion oletetaan olevan "näkymättömämpi" kuin perinteinen naamiointi. Miksi näin on?

1. Perinteisen naamioinnin rajoitus: rajat ovat liian teräviä

Perinteinen naamiointi (kuten Type-87-kuvio) koostuu epäsäännöllisistä täplistä tai raidoista, joissa on sileät, pyöristetyt reunat ja selkeät rajat eri värien välillä. Ajatuksena on käyttää suuria värilaastareita ihmisen siluetin rikkomiseksi ja peittämiseksi.

Mutta ongelma on myös täällä: siirtymät värilohkojen välillä ovat luonnottomia. Vihreä on vihreää, ruskea on ruskeaa-ja siinä on selvästi erottuva viiva. Läheltä katsottuna nämä terävät rajat saavat naamiointipuvun näyttämään "luonnottomalta" kuin tarkoituksella maalatulta kangaspalalta, mikä helpottaa sen havaitsemista.

Vanhempi insinööri Zhang Xudong PLA:n yleisen logistiikan osaston sotilasvarusteiden tutkimuslaitoksesta totesi kerran: perinteinen naamiointi toimii usein vain tietyillä havaintoetäisyyksillä. Liian kaukana ja siitä tulee epäselvä; liian lähellä ja se on liian ilmeinen-tehollisen etäisyyden ikkuna on kapea.

2. Digitaalisen naamioinnin ydin: pikselimatriisi ja tietokone{1}}luotetut mallit

Digitaalisen naamioinnin tarjoama ratkaisu on jakaa kuviot tietokoneiden avulla lukemattomiksi pieniksi neliöiksi -kuten television tai tietokoneen näytön pikseleiksi-, ja sitten tietokoneiden avulla järjestellä ja yhdistää nämä neliöt simuloimaan luonnossa esiintyviä tekstuureja, värejä ja kerroksia.

Voit ajatella sen näin: perinteisen naamioinnin "maalaa" taiteilija siveltimellä, kun taas digitaalisen naamioinnin "laskee" tietokone "pikseleillä".

Kaukaa katsottuna se näyttää suurelta kuviolta; läheltä se näyttää soralta. Zhang Xudongin kymmenen sanan{1}}tiivistelmä kuvaa täydellisesti digitaalisen naamioinnin petollisen vaikutuksen.

3. Miksi digitaalinen naamiointi on "näkymättömämpää"?

Syy yksi: rajojen hämärtyminen, ääriviivan tunnistamisen häiriintyminen

Perinteisen naamioinnin ongelmana on, että värirajat ovat liian selkeät. Digitaalinen naamiointi käyttää pikselimatriisin visuaalista periaatetta, joka tekee eri värien välisistä reunoista epäselviä, pirstoutuneita ja epäjatkuvia.

Tämä hämärtävä vaikutus hyödyntää ihmisen kognition ominaisuutta-gestaltpsykologian "yksinkertaisuuden lakia"-ihmisaivoilla on luonnollisesti taipumus yksinkertaistaa monimutkaista tietoa säännöllisiin muotoihin. Pikselimatriisin hajautunut jakautuminen häiritsee tätä kognitiivista inertiaa, mikä vaikeuttaa kohteen erottamista taustasta.

Läheltä katsottuna digitaalinen naamiointi näkyy satunnaisena joukona pieniä neliön värisiä lohkoja, jotka simuloivat puiden varjojen täpliä tai lehtien ja soran pilkullisia tekstuuria metsissä tai aavikoissa. Kaukaa katsottuna eriväriset pisteet sekoittuvat toisiinsa, jolloin syntyy suurempia laikkuja, jotka jäljittelevät metsien, vuorten ja muiden taustamaisemien pinnan ominaisuuksia.

"Se näyttää yhdeltä kuviolta kaukaa ja toiselta läheltä" – tämä on digitaalisen naamioinnin "monimatkan mukautumiskyvyn" ydin.

Toinen syy: Monimuotoinen naamiointi – tehokas kaikilla etäisyyksillä

Perinteisen naamioinnin kohtalokas heikkous on sen yhden matkan tehokkuus. Digitaalinen naamiointi sen sijaan on "monimittaista naamiointitekniikkaa" – se pysyy tehokkaana eri havaintoetäisyyksillä.

Makromittakaavassa yleinen värijakauma määrittää sävysekoituksen pitkällä alueella; mikromittakaavassa hieno pikselimatriisi simuloi luonnollisia yksityiskohtia läheltä. Riippumatta siitä, millä etäisyydellä tarkkailija on, kohdetta on vaikea erottaa taustasta.

Kolmas syy: Night{0}}Visionin ja muiden nykyaikaisten tunnistuslaitteiden torjuminen

Perinteinen naamiointi vain huijaa paljaalla silmällä. Digitaalinen naamiointi lisää ylimääräisen suojakerroksen-se käyttää erityisiä värikäsittelyjä, jotka antavat sille erinomaiset infrapunaheijastusominaisuudet.

Type{1}}07-harjoituspuvun digitaalinen naamiointikuvio ei ainoastaan ​​vältä visuaalista havaitsemista, vaan tarjoaa myös suojan havaitsemiselta heikossa-valossa ja tietyillä infrapunakaistoilla. Infrapuna- ja pimeänäkölaitteiden alla digitaalinen naamiointi tarjoaa huomattavasti paremmat peittoedut kuin perinteinen naamiointi. Koska nykyaikaiset sähkö-optiset havaintolaitteet perustuvat digitaaliseen kuvantamiseen ja digitaalinen naamiointi itsessään on keinotekoisesti luotuja "mosaiikkikuvioita", siitä tulee itse asiassa "yhteensopivampi" elektronisen havaitsemisen aikana.

4. Pikseleistä Starry Sky:ksi: Digitaalisen naamioinnin kehitys

Digitaalisen naamioinnin varhaiset muodot voidaan jäljittää 1970-luvulle, jolloin Yhdysvaltain armeija kokeili "Dual-tex"-pikseloituja kuvioita ajoneuvojen maaliin.

Se, mikä todella toi digitaalisen naamioinnin taistelukentälle, oli CADPAT (Canadian Disruptive Pattern), jonka Kanada esitteli ensimmäisen kerran vuonna 1997. Naton testeissä vuonna 2001 CADPAT ylitti perinteisen naamioinnin. Testitulokset osoittivat, että digitaalista naamiointia pukeutuneiden sotilaiden löytöaste pieneni yli 50 % verrattuna perinteisiin vihreisiin univormuihin pukeutuneisiin.

Kiina esitteli Type-07 digitaalisen naamioinnin vuonna 2007, jossa on muunnelmia metsä-, aavikko- ja meriympäristöihin. Tyypin 07 harjoitusasujen kulutuskestävyys kasvoi merkittävästi 140+ syklistä (Type-87) yli 700 sykliin.

Vuonna 2019 Kiina päivitettiin edelleen Starry Sky Camouflageen-, jossa on hienompi mikro-ruudukkosuunnittelu ja viisi värivaihtoehtoa (trooppinen metsä, autiomaa, lauhkea metsä, kaupunki ja aavikko), mikä saavutti mukautuvan peittävyyden useissa maastoissa.

5. Johtopäätös

Perinteinen naamiointi perustuu suuriin väripilkkuihin ääriviivojen "hajoamiseksi"; digitaalinen naamiointi luottaa pikselimatriiseihin "sumentaakseen" rajoja. Ensin mainittu on kokemuksen kertymistä esi-digitaalista aikakaudelta; jälkimmäinen on tarkkaa laskentaa tietokoneiden aikakaudelta.

Yhdysvaltain armeija sanoi kerran: "Kun ihmissilmä näkee digitaalisesti pikseloidun naamiointipuvun etäältä, aivot erehtyvät tahattomasti kasvilliseksi tai maaperäksi." Tämä yksi lause vangitsee digitaalisen naamioinnin olemuksen: se ei peitä ihmistä-se pettää tarkkailijan kognitiivista järjestelmää.

Perinteisestä-pistepohjaisesta naamioinnista tietokone-tuotetuihin pikselimatriiseihin ja maastossa-mukautuvaan Starry Sky -naamiointiin-naamiointiunivormujen kehitys on pohjimmiltaan historiaa naamiointitekniikasta, joka siirtyy "taiteesta" "tieteeseen".