Почему цифровой камуфляж более «невидим», чем традиционный камуфляж: военная наука, лежащая в основе пиксельного дизайна

Вы заметили, что камуфляж учебной формы НОАК Тип-07 отличается от традиционного камуфляжа, который вы, возможно, помните? Вместо больших пятен зеленого и коричневого цвета он состоит из крошечных квадратов, напоминающих слой «мозаики» на ткани. Этот рисунок, известный как «цифровой камуфляж», должен быть более «невидимым», чем традиционный камуфляж. Почему это?

1. Ограниченность традиционного камуфляжа: границы слишком резкие

Традиционный камуфляж (например, рисунок Тип-87) состоит из пятен или полос неправильной формы с гладкими закругленными краями и четкими границами между разными цветами. Идея состоит в том, чтобы использовать большие цветные пятна, чтобы разбить человеческий силуэт и добиться маскировки.

Но проблема есть и здесь: переходы между цветовыми блоками неестественны. Зеленый — это зеленый, коричневый — это коричневый-с четко различимой линией между ними. При близком рассмотрении эти резкие границы делают камуфляжную форму «неестественной», как кусок ткани, который был намеренно окрашен, поэтому ее легче обнаружить.

Старший инженер Чжан Сюдун из Научно-исследовательского института военной техники Главного управления материально-технического обеспечения НОАК однажды резюмировал: традиционный камуфляж часто работает только на определенных дистанциях наблюдения. Слишком далеко, и оно становится нечетким; слишком близко, и это слишком очевидно.-окно эффективного расстояния узкое.

2. Основа цифрового камуфляжа: пиксельная матрица и компьютерные-шаблоны.

Решение, предлагаемое цифровым камуфляжем, состоит в том, чтобы с помощью компьютеров разбить узор на бесчисленное множество маленьких квадратов, -очень похожих на пиксели на экране телевизора или компьютера-, а затем использовать компьютеры для упорядочения и объединения этих квадратов для имитации текстур, цветов и слоев, встречающихся в естественной среде.

Вы можете думать об этом так: традиционный камуфляж «рисуется» художником кистью, а цифровой камуфляж «рассчитывается» компьютером с помощью «пикселей».

Издалека это похоже на большой узор; вблизи кажется, что это гравий. Краткое изложение, составленное Чжан Сюдуном из десяти-слов, прекрасно отражает обманчивый эффект цифрового камуфляжа.

3. Почему цифровой камуфляж более «незаметен»?

Причина первая: размытие границ, нарушение распознавания контуров

Проблема традиционного камуфляжа в том, что границы цвета слишком четкие. Цифровой камуфляж использует визуальный принцип пиксельной матрицы, чтобы сделать границы между разными цветами размытыми, фрагментированными и прерывистыми.

Этот эффект размытия использует особенность человеческого познания-"закон простоты" из гештальт-психологии-человеческий мозг естественным образом стремится упрощать сложную информацию до правильных форм. Разрозненное распределение пиксельной матрицы нарушает эту когнитивную инерцию, затрудняя отделение цели от фона.

Вблизи цифровой камуфляж выглядит как случайный набор маленьких квадратных цветных блоков, имитирующих пятнистый эффект теней деревьев или крапчатую текстуру листьев и гравия в лесах или пустынях. На расстоянии точки разного цвета смешиваются за счет пространственного смешения, создавая эффект более крупных участков, имитирующих характеристики поверхности лесов, гор и других фоновых ландшафтов.

«Издалека он выглядит как один рисунок, а вблизи — другой» — в этом суть «адаптируемости цифрового камуфляжа на разных дистанциях».

Причина вторая: многомасштабный камуфляж – эффективен на всех расстояниях

Фатальной слабостью традиционного камуфляжа является его эффективность на одном расстоянии. Цифровой камуфляж, с другой стороны, представляет собой «многомасштабную технику камуфляжа» — он остается эффективным на разных дистанциях наблюдения.

В макромасштабе общее распределение цветов определяет смешение тонов на большом расстоянии; на микроуровне мелкопиксельная матрица имитирует естественные детали с близкого расстояния. На каком бы расстоянии ни находился наблюдатель, цель сложно отделить от фона.

Причина третья: борьба с ночным-видением и другими современными устройствами обнаружения

Традиционный камуфляж обманывает только невооруженный глаз. Цифровой камуфляж добавляет дополнительный уровень защиты.-В нем используются специальные красители, которые придают ему превосходные свойства отражения инфракрасного излучения.

Цифровой камуфляж на учебной форме Типа-07 не только скрывает визуальное обнаружение, но и обеспечивает защиту от обнаружения при слабом-освещении и в некоторых инфракрасных диапазонах. При использовании приборов инфракрасного и ночного видения цифровой камуфляж обеспечивает значительно большие преимущества маскировки, чем традиционный камуфляж. Поскольку современное электрооптическое оборудование наблюдения основано на цифровых изображениях, а сам цифровой камуфляж представляет собой искусственно созданные «мозаичные» узоры, он фактически становится более «совместимым» при электронном обнаружении.

4. От пикселей к «звездному небу»: эволюция цифрового камуфляжа

Ранние формы цифрового камуфляжа восходят к 1970-м годам, когда американские военные экспериментировали с пиксельными узорами «Dual-tex» на краске транспортных средств.

Что действительно принесло цифровой камуфляж на поле боя, так это CADPAT (Canadian Disruptive Pattern), впервые представленный Канадой в 1997 году. В испытаниях НАТО в 2001 году CADPAT превзошел традиционный камуфляж. Данные испытаний показали, что у солдат, носящих цифровой камуфляж, уровень обнаружения снизился более чем на 50% по сравнению с теми, кто носил традиционную зеленую форму.

В 2007 году Китай представил цифровой камуфляж Type-07 с вариантами для лесной местности, пустыни и морской среды. Устойчивость к истиранию тренировочной формы Типа-07 значительно увеличилась с 140+ циклов (Тип-87) до более чем 700 циклов.

В 2019 году Китай перешел на «Камуфляж звездного неба»-с более мелкой микро-сеткой и пятью цветовыми вариантами (тропический лес, пустыня, лесной массив умеренного пояса, город и пустыня), что позволило обеспечить адаптивную маскировку на различных ландшафтах.

5. Заключение

Традиционный камуфляж основан на больших цветных пятнах, «разбивающих» контуры; цифровой камуфляж основан на пиксельных матрицах для «размытия» границ. Первый представляет собой накопление опыта до-доцифровой эпохи; последнее представляет собой точные вычисления эпохи компьютеров.

Американские военные однажды заявили: «Как только человеческий глаз видит на расстоянии камуфляжную форму с цифровыми пикселями, мозг непроизвольно принимает ее за растительность или почву». Это одно предложение отражает суть цифрового камуфляжа: он не скрывает человека-, он обманывает когнитивную систему наблюдателя.

От традиционного точечного-камуфляжа до-генерируемых компьютером пиксельных матриц и-адаптивного к местности камуфляжа "Звездное небо"-эволюция камуфляжной униформы, по сути, представляет собой историю перехода технологии камуфляжа от «искусства» к «науке».