เหตุใดลายพรางดิจิทัลจึง "มองไม่เห็น" มากกว่าลายพรางแบบดั้งเดิม: วิทยาศาสตร์การทหารเบื้องหลังการออกแบบพิกเซล

คุณสังเกตไหมว่ารูปแบบลายพรางชุดฝึกซ้อม Type-07 ของ PLA ดูแตกต่างจากลายพรางแบบดั้งเดิมที่คุณอาจจำได้ แทนที่จะเป็นแผ่นสีเขียวและสีน้ำตาลขนาดใหญ่ กลับกลายเป็นสี่เหลี่ยมเล็กๆ คล้ายชั้น "โมเสก" บนผ้า รูปแบบนี้เรียกว่า "ลายพรางดิจิทัล" ควรจะ "มองไม่เห็น" มากกว่าลายพรางแบบดั้งเดิม ทำไมเป็นเช่นนั้น?

1. ข้อจำกัดของการพรางตัวแบบดั้งเดิม: ขอบเขตนั้นคมเกินไป

ลายพรางแบบดั้งเดิม (เช่น รูปแบบ Type-87) ประกอบด้วยจุดหรือแถบที่ไม่ปกติซึ่งมีขอบโค้งมนเรียบและมีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างสีต่างๆ แนวคิดก็คือการใช้แผ่นสีขนาดใหญ่เพื่อแยกภาพเงาของมนุษย์ออกและปกปิดได้

แต่ปัญหาก็อยู่ที่นี่เช่นกัน การเปลี่ยนสีระหว่างบล็อคสีนั้นไม่เป็นธรรมชาติ สีเขียวคือสีเขียว สีน้ำตาลคือสีน้ำตาล- โดยมีเส้นแบ่งระหว่างกลางอย่างชัดเจน เมื่อมองในระยะใกล้ ขอบแหลมคมเหล่านี้ทำให้ชุดลายพรางดู "ไม่เป็นธรรมชาติ" เหมือนกับผ้าที่ถูกจงใจลงสี ทำให้มองเห็นได้ง่ายขึ้น

วิศวกรอาวุโส Zhang Xudong จากสถาบันวิจัยอุปกรณ์ทางทหารของแผนกโลจิสติกส์ทั่วไปของ PLA ได้สรุปไว้ว่า: ลายพรางแบบดั้งเดิมมักจะใช้งานได้เฉพาะในระยะสังเกตที่กำหนดเท่านั้น ไกลเกินไปจนไม่ชัดเจน ใกล้เกินไปและชัดเจนเกินไป-หน้าต่างระยะทางที่มีประสิทธิภาพนั้นแคบ

2. แกนหลักของการพรางดิจิทัล: พิกเซลเมทริกซ์และคอมพิวเตอร์-รูปแบบที่สร้างขึ้น

วิธีแก้ปัญหาที่นำเสนอโดยลายพรางดิจิทัลคือการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อแบ่งรูปแบบออกเป็นสี่เหลี่ยมเล็กๆ จำนวนนับไม่ถ้วน-เหมือนกับพิกเซลบนทีวีหรือหน้าจอคอมพิวเตอร์- จากนั้นใช้คอมพิวเตอร์เพื่อจัดเรียงและรวมสี่เหลี่ยมเหล่านี้เข้าด้วยกันเพื่อจำลองพื้นผิว สี และชั้นต่างๆ ที่พบในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ

คุณสามารถคิดเช่นนี้: ลายพรางแบบดั้งเดิมนั้น "ทาสี" โดยศิลปินด้วยพู่กัน ในขณะที่ลายพรางดิจิทัลนั้น "คำนวณ" โดยคอมพิวเตอร์โดยใช้ "พิกเซล"

มองไกลๆก็ดูเหมือนเป็นลายใหญ่ เมื่อมองใกล้จะดูเหมือนกรวด สรุปสิบคำของ Zhang Xudong- จับเอฟเฟกต์หลอกลวงของการพรางดิจิทัลได้อย่างสมบูรณ์แบบ

3. เหตุใดลายพรางดิจิตอลจึง "มองไม่เห็น" มากกว่า?

เหตุผลที่หนึ่ง: การเบลอขอบเขต ขัดขวางการรับรู้โครงร่าง

ปัญหาของลายพรางแบบดั้งเดิมคือขอบเขตสีชัดเจนเกินไป ลายพรางดิจิทัลใช้หลักการมองเห็นของเมทริกซ์พิกเซลเพื่อทำให้ขอบระหว่างสีต่างๆ เบลอ กระจายออก และไม่ต่อเนื่องกัน

เอฟเฟกต์เบลอนี้ใช้ประโยชน์จากคุณลักษณะของการรับรู้ของมนุษย์-"กฎแห่งความเรียบง่าย" จากจิตวิทยาเกสตัลต์- โดยธรรมชาติแล้วสมองของมนุษย์มีแนวโน้มที่จะทำให้ข้อมูลที่ซับซ้อนง่ายขึ้นเป็นรูปทรงปกติ การกระจายตัวของเมทริกซ์พิกเซลที่กระจัดกระจายขัดขวางความเฉื่อยทางการรับรู้ ทำให้แยกเป้าหมายออกจากพื้นหลังได้ยากขึ้น

เมื่อมองระยะใกล้ ลายพรางดิจิทัลจะปรากฏเป็นบล็อกสีสี่เหลี่ยมเล็กๆ แบบสุ่ม จำลองเอฟเฟกต์รอยด่างของเงาต้นไม้หรือพื้นผิวที่มีจุดด่างของใบไม้และกรวดในป่าหรือทะเลทราย จากระยะไกล จุดสีต่างๆ ผสมผสานกันผ่านการผสมผสานเชิงพื้นที่ ทำให้เกิดเอฟเฟ็กต์ของพื้นที่ขนาดใหญ่ที่เลียนแบบลักษณะพื้นผิวของป่า ภูเขา และทิวทัศน์พื้นหลังอื่นๆ

"ดูเหมือนรูปแบบหนึ่งจากระยะไกล และอีกรูปแบบหนึ่งระยะใกล้" - นี่คือแกนหลักของ "ความสามารถในการปรับตัวได้หลายระยะ" ของลายพรางดิจิทัล

เหตุผลที่สอง: ลายพรางหลายระดับ – ใช้งานได้ในทุกระยะ

จุดอ่อนร้ายแรงของลายพรางแบบดั้งเดิมคือประสิทธิภาพในการยิงระยะไกล ในทางกลับกัน ลายพรางดิจิทัลนั้นเป็น "เทคนิคลายพรางหลายระดับ" ซึ่งยังคงใช้ได้ผลในระยะสังเกตที่ต่างกัน

ในระดับมาโคร การกระจายสีโดยรวมจะกำหนดการผสมโทนสีในระยะไกล ที่ระดับไมโคร เมทริกซ์พิกเซลแบบละเอียดจะจำลองรายละเอียดที่เป็นธรรมชาติในระยะใกล้ ไม่ว่าผู้สังเกตการณ์จะอยู่ที่ระยะใด เป้าหมายก็แยกออกจากพื้นหลังได้ยาก

เหตุผลที่สาม: การตอบโต้ตอนกลางคืน-การมองเห็นและอุปกรณ์ตรวจจับสมัยใหม่อื่นๆ

ลายพรางแบบดั้งเดิมหลอกตาเปล่าเท่านั้น ลายพรางดิจิทัลเพิ่มชั้นการป้องกันเพิ่มเติม-โดยใช้การย้อมสีพิเศษที่ให้คุณสมบัติการสะท้อนแสงอินฟราเรดที่ดีเยี่ยม

ลายพรางดิจิทัลบนชุดฝึกซ้อม Type-07 ไม่เพียงแต่หลบเลี่ยงการตรวจจับด้วยสายตาเท่านั้น แต่ยังให้การป้องกันการตรวจจับในแสงน้อย-และแถบอินฟราเรดบางแถบอีกด้วย ภายใต้อุปกรณ์อินฟราเรดและการมองเห็นตอนกลางคืน ลายพรางดิจิทัลมีข้อได้เปรียบในการปกปิดมากกว่าลายพรางแบบดั้งเดิมอย่างมาก เนื่องจากอุปกรณ์สังเกตการณ์ด้วยแสงไฟฟ้าสมัยใหม่อาศัยการถ่ายภาพดิจิทัล และลายพรางดิจิทัลเองก็ถูกสร้างขึ้นด้วยรูปแบบ "โมเสก" ที่เกิดขึ้นจริง ดังนั้น จึง "เข้ากันได้" มากขึ้นภายใต้การตรวจจับทางอิเล็กทรอนิกส์

4. จากพิกเซลไปจนถึง "ท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว": วิวัฒนาการของลายพรางดิจิทัล

ลายพรางดิจิทัลรูปแบบแรกๆ มีประวัติย้อนกลับไปในทศวรรษ 1970 เมื่อกองทัพสหรัฐฯ ทดลองใช้รูปแบบพิกเซล "Dual-tex" บนสีรถยนต์

สิ่งที่นำลายพรางดิจิทัลมาสู่สนามรบอย่างแท้จริงคือ CADPAT (Canadian Disruptive Pattern) ซึ่งเปิดตัวครั้งแรกโดยแคนาดาในปี 1997 ในการทดสอบของ NATO ในปี 2544 CADPAT มีประสิทธิภาพเหนือกว่าลายพรางแบบดั้งเดิม ข้อมูลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าทหารที่สวมชุดลายพรางดิจิทัลมีอัตราการค้นพบลดลงมากกว่า 50% เมื่อเทียบกับทหารที่สวมเครื่องแบบสีเขียวแบบดั้งเดิม

จีนเปิดตัวลายพรางดิจิทัล Type-07 ในปี 2550 โดยมีรูปแบบต่างๆ สำหรับสภาพแวดล้อมป่าไม้ ทะเลทราย และทางทะเล ความต้านทานการเสียดสีของชุดฝึกซ้อม Type-07 เพิ่มขึ้นอย่างมากจาก 140+ รอบ (ประเภท-87) เป็นมากกว่า 700 รอบ

ในปี 2019 จีนได้ยกระดับเป็น "ลายพรางดวงดาวบนท้องฟ้า"- ด้วยการออกแบบตารางไมโคร-ที่ละเอียดยิ่งขึ้น และสีให้เลือก 5 แบบ (ป่าเขตร้อน ทะเลทราย ป่าเขตอบอุ่น เมือง และทะเลทราย) ทำให้สามารถปกปิดแบบปรับได้ในหลายพื้นที่

5. บทสรุป

ลายพรางแบบดั้งเดิมอาศัยแผ่นสีขนาดใหญ่เพื่อ "แยก" โครงร่าง; ลายพรางดิจิทัลอาศัยเมทริกซ์พิกเซลเพื่อ "เบลอ" ขอบเขต แบบแรกเป็นการสั่งสมประสบการณ์จากก่อน-ยุคดิจิทัล อย่างหลังคือการคำนวณที่แม่นยำตั้งแต่ยุคคอมพิวเตอร์

กองทัพสหรัฐฯ เคยกล่าวไว้ว่า: "เมื่อสายตาของมนุษย์มองเห็นชุดลายพรางที่มีพิกเซลแบบดิจิทัลในระยะไกล สมองจะเข้าใจผิดว่าเป็นพืชหรือดินโดยไม่สมัครใจ" ประโยคเดียวนี้รวบรวมสาระสำคัญของการพรางดิจิทัล: มันไม่ได้ซ่อนบุคคล-แต่เป็นการหลอกลวงระบบการรับรู้ของผู้สังเกตการณ์

ตั้งแต่-ลายพรางเฉพาะจุดแบบดั้งเดิม จนถึง-เมทริกซ์พิกเซลที่สร้างโดยคอมพิวเตอร์ ไปจนถึง-ลายพราง Starry Sky ที่ปรับเปลี่ยนตามภูมิประเทศได้- วิวัฒนาการของชุดลายพรางถือเป็นประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีลายพรางที่เปลี่ยนจาก "ศิลปะ" มาเป็น "วิทยาศาสตร์"