肖紅　姜子涵

2019年10月1日，國慶70周年閱兵式上，受閱官兵身著新式迷彩服閃亮登場。新式迷彩服被軍迷們親切地稱為“星空迷彩”，初次亮相，便引發(fā)廣泛關(guān)注。

如今，世界絕大多數(shù)國家的軍隊都有自己的迷彩服。迷彩服作為戰(zhàn)場上士兵的第一道防護(hù)，已然成為各國軍隊的獨特標(biāo)識。世界各軍事強國都極為重視迷彩服的研發(fā)。

一套具備良好偽裝效果的迷彩服，研發(fā)生產(chǎn)過程相當(dāng)復(fù)雜。以俄羅斯為例，新式迷彩服從2007年開始研制，到2019年才裝備完畢。其間歷經(jīng)多次技術(shù)攻關(guān)和實戰(zhàn)檢驗。那么，迷彩服是如何發(fā)展而來的？打造一款偽裝效果良好的迷彩服又有哪些難點？

源自戰(zhàn)場的“反向設(shè)計”

走在大街小巷，迷彩元素并不鮮見。無論是衣服上還是鞋子上，甚至配飾上，迷彩作為一種頗受青少年推崇的時尚符號，仿佛永遠(yuǎn)都不會過時。

事實上，迷彩走進(jìn)人們視野尚不足百年。其誕生與使用，始終與戰(zhàn)爭和軍事息息相關(guān)。

雖然古代就已經(jīng)有了用樹木枝葉和動物皮毛制成、用于戰(zhàn)地偽裝的軍服，但是真正意義上的迷彩服，是用戰(zhàn)場上的失敗和鮮血換來的——

在很長一段時間里，色彩艷麗、風(fēng)格獨特的軍服，在戰(zhàn)場上占據(jù)著主導(dǎo)地位。一些歷史悠久的軍團(tuán)，往往習(xí)慣于根據(jù)本軍團(tuán)的特點，設(shè)計出各式各樣的軍服。比如近代史上的奧地利輕騎兵，他們穿著精美的藍(lán)色上衣與紅色馬褲，腰間別著短劍，還戴著裝飾有漂亮羽毛的頭盔；還比如穿著猩紅夾克與白色褲子的英國陸軍。但是，正是這種顏色鮮艷的軍服，給軍隊帶來了巨大的傷亡。

1899年，英軍入侵南非，與當(dāng)?shù)氐暮商m人后裔布爾人展開交火。布爾人發(fā)現(xiàn)，英軍的紅色軍服在南非的森林和熱帶草原中格外醒目，極易暴露。他們從中受到啟發(fā)，將自己的軍服和槍炮涂上黃綠色，然后隱蔽在密草叢林中發(fā)起突襲，打得英軍措手不及，而英軍卻難以發(fā)現(xiàn)對方。這場持續(xù)了3年的“英布戰(zhàn)爭”雖以英軍勝利告終，但英軍也付出了慘重的代價。

正是這場戰(zhàn)爭，使歐洲各國意識到戰(zhàn)場上人員偽裝的重要性。于是，許多國家紛紛將鮮艷的軍服顏色改為綠色或黃色，以達(dá)到隱蔽的目的。接近戰(zhàn)場自然色的單一顏色軍服，可以算得上是現(xiàn)代軍用迷彩的雛形，因此也被稱作“保護(hù)迷彩”。

進(jìn)入20世紀(jì)，飛機的出現(xiàn)，進(jìn)一步推動了現(xiàn)代軍用迷彩的誕生。第一次世界大戰(zhàn)中，飛機被用于空中偵察對方火炮和車輛的位置。根據(jù)這些情報，己方炮火可以對那些目標(biāo)進(jìn)行直接打擊。面對來自空中的“天敵”，士兵們開始想方設(shè)法讓自己在戰(zhàn)場上變得“不那么顯眼”。美國士兵用泥巴將制服弄臟，德國軍隊則命令所有士兵都要將頭盔涂上不同顏色。

第二次世界大戰(zhàn)時期，隨著各種光學(xué)偵察器材的誕生，穿著單一顏色軍服的士兵在戰(zhàn)場上想要生存下來面臨著更加艱巨的挑戰(zhàn)。很多國家都加緊研發(fā)由多種色調(diào)組成的軍服，以適應(yīng)更加復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境。1939年9月，納粹德國入侵波蘭時，為幾支黨衛(wèi)軍部隊率先發(fā)放了新式軍服。這是一款棕、綠、黃三色迷彩服，遍布著形狀并不規(guī)則的三色斑塊——在實戰(zhàn)中這些斑塊可以模糊人體的線條輪廓，讓士兵盡量和背景色融為一體。

自此，傳統(tǒng)斑塊迷彩伴著二戰(zhàn)炮火實現(xiàn)飛速發(fā)展。各國科研人員從戰(zhàn)場背景中提取典型的顏色和特征斑塊，設(shè)計出各式迷彩圖案。1943年，蘇軍采用印有樺木和闊葉偽裝圖案的迷彩服。大約在同一時期，他們又配發(fā)了一種新型林地迷彩服，在深綠底色上點綴有棕色的樹葉及枝條圖案。美軍則于1943年為在太平洋戰(zhàn)場作戰(zhàn)的海軍陸戰(zhàn)隊配發(fā)“青蛙迷彩服”，這種迷彩服圖案與青蛙保護(hù)色相近，采用雙面?zhèn)窝b設(shè)計。

隨著心理學(xué)和視覺認(rèn)知技術(shù)的飛速發(fā)展，人們不僅需要單獨考慮迷彩服的顏色和特征圖案與背景的相似度，更要從人眼視覺認(rèn)知機理出發(fā)，利用視錯覺理論設(shè)計可用于多種背景的迷彩。

傳統(tǒng)斑塊迷彩斑點較大、邊緣圓滑、斑塊互相拼接，主要用于對抗近距離、較低分辨率光學(xué)成像偵察。20世紀(jì)80年代以來，戰(zhàn)場偵察開始向高分辨率、數(shù)字化方向發(fā)展，目標(biāo)細(xì)節(jié)成為重要暴露特征，傳統(tǒng)斑塊迷彩的迷惑效果已大不如前。

1997年，加拿大軍隊率先研發(fā)出數(shù)碼迷彩，開啟了數(shù)碼迷彩的新紀(jì)元。2002年，美國海軍陸戰(zhàn)隊首次裝備MARPAT數(shù)碼迷彩。從那時起，數(shù)碼迷彩成為各國軍隊作訓(xùn)服裝首選，新加坡、韓國、阿根廷等許多國家都研發(fā)和裝備了自己的數(shù)碼迷彩。

隨著心理學(xué)和視覺認(rèn)知技術(shù)的飛速發(fā)展，人們不僅需要單獨考慮迷彩服的顏色和特征圖案與背景的相似度，更要從人眼視覺認(rèn)知機理出發(fā)，利用視錯覺理論設(shè)計可用于多種背景的迷彩。21世紀(jì)初，美軍首次為進(jìn)駐阿富汗戰(zhàn)場的士兵研發(fā)了適用于混雜背景的“天蝎”迷彩，使迷彩服進(jìn)入又一個全新的發(fā)展階段。

越來越炫的偽裝術(shù)

自然界的動物，很多都是偽裝的專家。網(wǎng)絡(luò)上流傳著一些從自然背景中尋找動物的小測試，但很少有人能一下子就找到目標(biāo)。

科技人員深入研究人類感知形狀、體積和顏色的方式后發(fā)現(xiàn)，人眼只有很小的一部分能感覺到顏色，其他的則靠大腦對眼睛做“填補”。

現(xiàn)代迷彩服的高分辨率設(shè)計正是利用這一原理，讓觀察者將迷彩“看”作背景的一部分；即使你看見了它，也不會注意到它。

現(xiàn)階段，具有良好偽裝效果的迷彩，立體感和層次感往往都比較強，能模擬背景宏觀和微觀紋理特征，造成“視錯覺”。它們能夠適用于廣泛的環(huán)境條件，也有助于保持圖案的有效性，即使在近距離的低分辨率圖案與自然環(huán)境中也能有效“隱身”。以數(shù)碼迷彩為例，從近距離看，大小不一、一格一格的色塊通過內(nèi)包、外圍，產(chǎn)生數(shù)字圖像中基本像素的不確定感，可模擬樹影搖曳效果以及叢林或沙漠等背景中的樹葉、碎石等斑駁特性；從遠(yuǎn)距離看，不同顏色斑點通過并置、交錯，可產(chǎn)生空間混色，能夠形成大斑點分割效果，容易融入各種不同的背景中。

這樣充滿科技感的圖案設(shè)計并非來自某個設(shè)計師或藝術(shù)家之手，而是需要經(jīng)過背景特征提取、迷彩圖案生成、偽裝效果評價等來不斷修改、完善和實現(xiàn)。

迷彩的主色調(diào)及特征斑塊形狀設(shè)計，首先都需要提取背景特征信息。研究人員采用均值聚類算法等，對背景照片進(jìn)行分析計算、提取主色，生成背景圖像初始聚類分布圖，以確定迷彩單元顏色及形狀。隨著加工技術(shù)的進(jìn)步，迷彩顏色從常用的3～4種，發(fā)展到如今的5～7種。迷彩最小單元尺寸，為一定觀測距離下人眼所能分辨的最小尺寸數(shù)值，以達(dá)到最佳混色效果。

迷彩圖案生成，通常有兩種方式。第一種是基于已有的迷彩模板，通過計算機深度學(xué)習(xí)，提取并學(xué)習(xí)背景的顏色及紋理特征，生成模擬背景的全新迷彩圖案。第二種是分別提取出背景常用的主色調(diào)及比例、形狀及分布特征后，研發(fā)人員基于經(jīng)驗，借助計算機圖案設(shè)計工具繪制而成。這些迷彩圖案，其顏色分布、邊緣輪廓等往往能與所在背景相互融合。

迷彩圖案生成后，首先需要通過計算機迷彩偽裝效果評價，包括邊緣檢測、背景紋理相似度評價等。經(jīng)過優(yōu)化后的迷彩圖案，需要印制到織物上、制備成迷彩服，發(fā)到部隊進(jìn)行發(fā)現(xiàn)概率測試，滿足軍標(biāo)要求后，才最后確定下來。

因此，對于設(shè)計的迷彩圖案，需要經(jīng)過反復(fù)多次評價、修改后，才能最終定型使用。這也是為何一款迷彩的定型列裝往往需要數(shù)年乃至更久的原因之一。

戰(zhàn)地偽裝進(jìn)化無止境

偵察之“矛”，隱身之“盾”，相克相生。信息化條件下作戰(zhàn)，行動地域廣，背景復(fù)雜多變，各種問題也隨之而來。

2001年的阿富汗戰(zhàn)場上，身著沙漠迷彩的美軍士兵穿行在林地與荒漠之中，開闊的地理環(huán)境、混雜多變的地形讓他們頻頻暴露在阿富汗民兵武裝的冷槍冷炮之下。接連不斷的傷亡報告引起美軍高層的關(guān)注：能否研制一種能夠在多種地形環(huán)境背景下都具備良好隱身效果的迷彩呢？

“一對多環(huán)境”的迷彩設(shè)計被迅速提上日程。美國CP防務(wù)公司與美陸軍開展新一代戰(zhàn)斗系統(tǒng)研發(fā)的“天蝎計劃”。經(jīng)過長達(dá)兩年的策劃、繪制，以及與前線士兵交流、測試后，他們提交了新型“復(fù)合迷彩”方案。這種迷彩融入了“類視錯覺圖案”及“環(huán)境光反射”等多項技術(shù)，處于多種環(huán)境下，都能讓穿著者與環(huán)境色、環(huán)境物體形狀達(dá)到最佳融合狀態(tài)。

2014年8月，美軍正式發(fā)布“天蝎二型”迷彩樣式。新迷彩繼承了原有的“多重環(huán)境”迷彩，突破以往的正方形單元特點，選用“刷狀”“陰影線”“泥點”和“影跡”等更為豐富的設(shè)計結(jié)構(gòu)，使斑紋更細(xì)碎、色塊更豐富，能夠更好地適應(yīng)林地、荒漠和城市等作戰(zhàn)地形背景。

這種多背景適應(yīng)性的迷彩，其實也只能適應(yīng)綠色調(diào)、黃色調(diào)及兩者混雜的背景，并不能夠隨著背景變化而變色。作戰(zhàn)人員快速機動作戰(zhàn)過程中，欲實現(xiàn)與地形背景的“動態(tài)融合”，一直是迷彩技術(shù)追求的目標(biāo)。迷彩由被動“靜態(tài)”式偽裝，向主動“動態(tài)”式偽裝發(fā)展已是大勢所趨。目前，可動態(tài)顯示呈色的變色迷彩的發(fā)展，為實現(xiàn)更高發(fā)展目標(biāo)提供了可能。

受變色龍機理的啟迪，日本科學(xué)家曾嘗試研發(fā)一種帶有攝像頭的變色衣。這種變色衣可以將周圍環(huán)境的圖像投射到服裝上，讓穿戴者“看起來不在那里”，但是體系龐大難以實用。美國科學(xué)家也在研制一種變色纖維，用這種纖維制成的軍服，會吸收環(huán)境的光波而自動變色。士兵穿上這樣的軍服，猶如包裹上變色龍的皮膚，可與環(huán)境的顏色融為一體，隨環(huán)境的變化而變化，達(dá)到“動態(tài)”偽裝的效果。還有國家采用反射式顯示技術(shù)，研發(fā)了包含5個顏色斑塊的變色迷彩，每個顏色斑塊均可以實現(xiàn)至少3種顏色變換。通過5個顏色斑塊的顏色變化控制，可以實現(xiàn)“林地—荒漠—城市”迷彩的互變。

現(xiàn)代戰(zhàn)場上，除了光學(xué)探測設(shè)備、高精度紅外夜視儀、遠(yuǎn)程探測單兵雷達(dá)等也廣泛列裝，這對迷彩服提出了紅外及雷達(dá)隱身的要求。多光譜兼容隱身、熱紅外隱身、電磁隱身等高技術(shù)，也因此進(jìn)入迷彩設(shè)計的視野。據(jù)報道，國外某公司研制出了一種3D迷彩偽裝系統(tǒng)，材料面板具有三維凹凸隨機圖案，不僅能模擬復(fù)雜立體背景的紋理結(jié)構(gòu)，而且具有紅外偽裝和雷達(dá)吸波性能。

“可變色、能隱身”，近年來，世界上已有國家在局部戰(zhàn)場中投入具備隱身功能的迷彩。然而，由于未能做到完全不反射光線、紅外隱身難、生產(chǎn)成本居高不下等問題，遲遲無法實現(xiàn)生產(chǎn)列裝。

盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，但現(xiàn)代迷彩隱身化的趨勢不可阻擋。目前各國都在加緊光學(xué)、紅外、電磁等偽裝機理方面的研發(fā)投入，以期士兵在敵方視覺、光學(xué)偵察器材、紅外偵察器材及單兵雷達(dá)偵察器材前不可見或與環(huán)境不可辨，降低被偵察發(fā)現(xiàn)的概率，打造真正的“隱身士兵”。

◎ 來源|解放軍報