Show HN: สร้างเฟรม E Ink ขนาด 42 นิ้วสำหรับงานศิลปะเชิงกำเนิด

 (eliot.blog)
2 คะแนน โดย GN⁺ 2023-10-11 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • แทนที่จะใช้ทีวีจอใหญ่ ได้สร้างเฟรมแบบสั่งทำด้วย แผง E Ink ขนาด 42 นิ้ว เพื่อแสดงงานศิลปะ AI เชิงกำเนิดในสำนักงาน Photoroom เป็นการทดลองใช้จอแสดงผลที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมให้เป็นอุปกรณ์แสดงผลงานในพื้นที่จริง
  • พบซัพพลายเออร์ที่สามารถจัดส่ง แผง ePaper ขาวดำขนาด 42 นิ้ว ของ E Ink Corporation ไปยุโรปได้ จึงสั่งซื้อด้วยจำนวนขั้นต่ำ 3 ชิ้น และได้ทั้งจอแสดงผลกับบอร์ดขับมาด้วย
  • เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาแผงแตกและการบำรุงรักษา จึงทำ เฟรมสั่งทำแบบไม่ใช้กาว โดยปัญหาการลื่นไถลในเวอร์ชันแรกได้รับการแก้ในเวอร์ชันที่สองด้วยการเพิ่มความแน่นหนาในการยึด
  • จอแสดงผลสามารถ ควบคุมผ่าน USB ได้ จึงติด Raspberry Pi ไว้ด้านหลัง และตั้งค่าให้ส่งภาพที่จะแสดงผ่านเว็บเซิร์ฟเวอร์ขนาดเล็กสำหรับรับภาพ
  • ข้อจำกัดระดับสีเทา 16 ระดับถูกบรรเทาด้วย Blue Noise dithering และลดอาการโกสต์ที่เป็นเอกลักษณ์ของ E Ink ด้วยวิธีแสดงภาพสีขาวทั้งจอ 2 ครั้ง

การสร้างและจัดหาเฟรม E Ink ขนาด 42 นิ้ว

  • ในสำนักงาน Photoroom เลือกใช้ เฟรม E Ink ที่มีเอกลักษณ์มากกว่าทีวีจอใหญ่ เพื่อเป็นวิธีแสดงงานศิลปะ AI เชิงกำเนิด
  • โปรเจกต์เริ่มต้นหลังจากได้รู้จัก 42-inch E Ink panels ที่ E Ink Corporation จำหน่าย
  • จัดหาชิ้นส่วนผ่านซัพพลายเออร์ที่จัดส่งไปยุโรปได้
    • จำนวนสั่งซื้อขั้นต่ำคือ 3 ชิ้น
    • ซัพพลายเออร์จัดหาทั้งจอแสดงผลและ บอร์ดขับ ที่จำเป็นมาพร้อมกัน
  • แทนที่จะใช้บรรจุภัณฑ์พื้นฐาน ได้ผลิตเฟรมสั่งทำเพื่อให้มีรูปลักษณ์มินิมอล
    • เนื่องจากเป็นคำสั่งทำพิเศษจึงหาบริษัททำเฟรมได้ยาก แต่มีบริษัทหนึ่งเข้าร่วม
    • เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้แผงแตก และให้ซ่อมแซมหรือปรับแต่งได้ง่าย จึงทำเป็นโครงสร้างที่ ไม่ใช้กาว
    • ชิ้นงานแรกทำให้จอแสดงผลลื่นอยู่ระหว่างชั้นต่าง ๆ และในเวอร์ชันที่สองได้ยึดให้แน่นหนาขึ้น

การตั้งค่าการควบคุมและการปรับคุณภาพภาพ

  • คอนโทรลเลอร์ของจอแสดงผลสามารถสื่อสารผ่าน USB ได้ จึงเพิ่ม Raspberry Pi ไว้ด้านหลังเฟรม
    • Raspberry Pi ให้บริการเว็บเซิร์ฟเวอร์ขนาดเล็กที่รับภาพได้
    • ยังมีปัญหาค้างอยู่ว่าอาจเลือกบอร์ดคอนโทรลเลอร์รุ่นย่อยผิด เพราะสายริบบอนไม่พอดี
  • แผงสามารถแสดงได้เพียง สีเทา 16 ระดับ ดังนั้นหากแสดงภาพโดยไม่ประมวลผลล่วงหน้า ไล่ระดับสีจะดูเป็นบล็อก
  • ใช้ Blue Noise dithering เพื่อลดปัญหาการไล่โทน
    • เป็นวิธีเพิ่มแพตเทิร์น blue noise ลงในภาพ แล้วทำการประมวลผลด้วยค่า threshold
  • เช่นเดียวกับ Kindle, E Ink มีอาการโกสต์ ทำให้ภาพก่อนหน้าดูผสมจาง ๆ กับภาพใหม่ได้
    • สามารถใช้วิธีแสดงภาพสีดำทั้งจอและภาพสีขาวทั้งจอได้
    • ในทางปฏิบัติ แค่แสดง ภาพสีขาวทั้งจอ 2 ครั้ง ก็ให้ผลเพียงพอโดยไม่รบกวนประสบการณ์มากนัก
    • ดูวิดีโอผลลัพธ์ได้ที่ HD video

ไอเดียปรับปรุงที่เหลือหลังการติดตั้ง

  • เวอร์ชันแรกถูกติดตั้งในสำนักงานแล้ว
    • ตอนนี้ยังต้องใช้สายไฟ หากเปลี่ยนเป็นการทำงานด้วยแบตเตอรี่ก็จะแขวนบนผนังได้โดยไม่มีสาย
    • ยังมีไอเดียให้ ChatGPT สร้างพรอมป์เพื่อใช้เหมือน ภัณฑารักษ์งานศิลปะ ของตัวเอง

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2023-10-11
ความคิดเห็นบน Hacker News

  • ถ้า จอแสดงผล e-ink ขนาด 42 นิ้ว ไม่ได้ราคา $2,500 ก็น่าจะมีการใช้งานเจ๋ง ๆ ได้มากกว่านี้มาก: https://shopkits.eink.com/en/product/detail/42''MonochromeeP... จำนวนสั่งซื้อขั้นต่ำคือ 3 ชิ้น
    เทียบกันแล้ว ทีวีสีเต็มขนาด 42 นิ้ว 60fps ที่มีรีโมต ลำโพง Wi‑Fi ฯลฯ ราคา $140
    ดูเหมือนว่าถ้าเจ้าของสิทธิบัตรลดราคา น่าจะทำเงินได้มากกว่ามากเสียอีก

    • การเอาไปเทียบกับทีวีสีเต็มขนาด 42 นิ้ว 60fps นั้นไม่ถูกต้อง แผง LCD ขนาดใหญ่ผลิตจำนวนมากได้ง่ายและถูกกว่าฟิล์ม e-ink มาก
      ข้ออ้างที่ว่าถ้าเจ้าของสิทธิบัตรลดราคาแล้วจะทำเงินได้มากขึ้น ถ้าเป็นจริงก็คงทำไปแล้ว แทบไม่มีบริษัทหรือผู้ถือหุ้นรายไหนที่จะปฏิเสธโอกาสทำเงินมากขึ้น
      ควรเลิกโยนเหตุผลที่จอ e-ink ขนาดใหญ่แพงไปให้เป็น ทฤษฎีสมคบคิดเรื่องสิทธิบัตร แบบสร้างความกลัว·ความไม่แน่นอน·ความสงสัย (FUD) ได้แล้ว มันแพงเพราะ yield การผลิตต่ำมากและยอดขายก็น้อย
      พูดจากประสบการณ์ที่เคยทำงานกับ e-ink ทั้งในผลิตภัณฑ์จอใหญ่และจอเล็ก
    • เคยอ่านมาว่ากระบวนการผลิตยังมี ปัญหา yield ใหญ่อยู่ จอขนาดเล็กสามารถตัดหลบพิกเซลเสียได้จึงเสียของน้อยกว่า แต่จอขนาดใหญ่ต้องการให้แผ่นขนาดมหึมาทั้งแผ่นสมบูรณ์
      อย่างไรก็ดี ถ้านั่นคือเหตุผลทั้งหมด ก็น่าจะมีดีมานด์สำหรับ e-ink ขนาด 42 นิ้วที่ยอมรับพิกเซลเสียได้ระดับหนึ่งเพื่อแลกกับส่วนลดมาก ๆ โดยเฉพาะถ้าเป็นงานที่ดูจากระยะไกล ก็อาจไม่ใช่ปัญหาใหญ่
    • ไม่ใช่ $2,500 แต่ใกล้ $3,000 มากกว่า :)
      แพ็กเกจโมดูลจอแสดงผลไม่ได้รวมบอร์ดขับ และชุด E Ink Salt ถูกออกแบบมาให้รองรับโมดูลนี้
      Salt Driving Board ราคา $500: https://shopkits.eink.com/en/product/detail/SaltDrivingBoard
    • ถ้าเป็นทีวี 4K ก็มีพิกเซลมากกว่า อัตรารีเฟรช ดีกว่า และมีสีด้วย เท่ากับว่าจ่ายเพิ่มอีก $2,360 เพื่อได้ฟีเจอร์ที่ภาพยังค้างอยู่แม้ปิดไฟ
      ฟีเจอร์นั้นน่าจะมีต้นทุนค่อนข้างสูง ต่อให้หักส่วนของเจ้าของสิทธิบัตรออกไปแล้วก็ตาม
    • อยากรู้ว่าราคาขายส่งเท่าไร ทีวีที่มี Wi‑Fi มีส่วนที่ได้รับการอุดหนุนจากโฆษณาที่เห็นตอนเปิดเครื่องอยู่บ้าง
      จอ $2,500 นี้ดูเหมือนทำมาเป็นป้ายสำหรับการผลิตจำนวนน้อย และพอรู้ว่าขายให้ภาครัฐหรือองค์กร ราคาอาจถูกปั่นขึ้นมาหน่อย
      หวังว่าบริษัทอย่าง Rakuten, Amazon, Pocketbook จะไม่ได้ซื้อแผงสำหรับ e-reader ในราคาต่อพื้นที่ใกล้เคียงกัน

  • เป็นโปรเจกต์ที่เจ๋งมาก ขอแนะนำอย่างยิ่งให้เปลี่ยนเป็น กระจกกันแสงสะท้อน มีตัวเลือกที่ค่อนข้างไม่แพงบางตัวที่สะท้อนน้อยกว่า 1% [1][2]
    สำหรับกรอบรูปที่มีแสงรอบข้างมาก ความแตกต่างเมื่อเทียบกับอะคริลิกพื้นฐานชัดเจนมาก
    [1] https://www.groglass.com/product/artglass-ar-70/
    [2] https://www.framedestination.com/prod/sh/ultravue-uv70-pictu...

    • เห็นด้วยกับคำแนะนำนี้ ผู้ผลิตกรอบรูปบางเจ้าจะเรียกผลิตภัณฑ์แบบนี้ว่า museum glass ซึ่งรวมคุณสมบัติกันแสงสะท้อนกับฟิลเตอร์ UV และมักมีช่วงราคาสำหรับฟิลเตอร์ 70% และ 92%
      แผง e-ink บางรุ่นค่อนข้างไวต่อ UV จึงทำงานได้ดีกว่าเมื่ออยู่ใต้ฟิลเตอร์ บางครั้งใน datasheet จะเห็นคำเตือนเรื่องประสิทธิภาพการรีเฟรชใต้แสงแดดโดยตรง หรือความเสี่ยงความเสียหายถาวรในระยะยาว เท่าที่ทราบ ผลิตภัณฑ์ป้ายบางรุ่นของ E Ink มีชั้นฟิลเตอร์ในตัว
      ถ้าใช้ passe-partout แบบโปรเจกต์นี้ และกรอบโดนแสงแดดโดยที่ไม่แน่ใจว่ากระดาษจะทนได้แค่ไหน ก็ควรจ่ายเงินกับ การป้องกัน UV เพื่อหลีกเลี่ยงการเหลืองเมื่อเวลาผ่านไป

  • ผมใช้จอคล้าย ๆ กันอยู่ และผมก็ใช้ blue noise dithering เหมือนกัน ของผมขับผ่านเว็บเบราว์เซอร์ที่แบ็กเอนด์ เลยสามารถใช้ CSS กับ mix-blend-mode แบบพลิกแพลงให้จัดการ dithering ได้
    ha-card::after { content: ""; background-image: url(/local/visionect-dither.png); background-repeat: repeat; position: absolute; height: 100%; width: 100%; display: block; mix-blend-mode: multiply; }
    เท็กซ์เจอร์ dithering ที่ใช้คือ 128_128/LDR_LLL1_10.png จาก https://github.com/Calinou/free-blue-noise-textures

    • ถ้าดูภาพตัวอย่าง dithering ในบทความ จะมีส่วนที่ ทำให้คุณภาพภาพลดลงโดยไม่จำเป็น เช่น น้ำด้านซ้าย อาคารล่างซ้าย และพื้นหลังด้านขวา
    • สงสัยว่าเท็กซ์เจอร์สามมิติและสี่มิติคืออะไร

  • ผมนึกว่าตัวเลือกการทำดิเทอริงที่อยู่ใน https://tannerhelland.com/2012/12/28/dithering-eleven-algori... เคยได้ยินมาหมดแล้ว แต่พอเห็นว่าโปรเจกต์นี้ใช้วิธีอีกแบบหนึ่ง (https://ieeexplore.ieee.org/document/3288) ก็แปลกใจ

    • Blue noise dithering ดูเหมือนจะเป็นรูปแบบหนึ่งของ ordered dithering และดีกว่า ordered dithering แบบอื่น ๆ แต่ในแง่คุณภาพยังไม่ดีเท่า error diffusion dithering ดูการเปรียบเทียบรูปปั้นเดวิดใน Wikipedia ได้
      แต่ข้อดีของ blue noise dithering คือ ต่างจาก error diffusion ตรงที่สามารถทำด้วย pixel shader ได้ จึงใช้ในที่อย่างวิดีโอเกมได้
      สำหรับกรอบรูปนี้ ผมว่า error diffusion dithering น่าจะดีกว่านิดหน่อย
    • บทความยอดเยี่ยมเกี่ยวกับ dithering นี้ก็อธิบาย blue noise ให้เข้าใจง่ายเช่นกัน
      https://surma.dev/things/ditherpunk/

  • Samsung ขายทีวี LED The Frame ที่ทำมาเพื่อการใช้งานแบบนี้ ตอนนี้มีแค่ 4K
    https://www.samsung.com/us/tvs/the-frame/highlights/

    • ผมมีรุ่นนี้อยู่ และมันดูพอจะเหมือนไม่ใช่ทีวีได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่จำเพาะมาก ๆ เท่านั้น เรื่องความเป็นส่วนตัวกับปัญหาแอปแบบ proprietary เป็นอีกเรื่องหนึ่ง
      โดยเฉพาะตอนกลางคืน แสง backlight ทำให้เห็นชัดมากว่ามันก็แค่ทีวี เลยรู้สึกว่าอะไรอย่าง e-ink ที่กลมกลืนกับสภาพแวดล้อมได้ดีกว่าน่าจะเหมาะกว่ามาก
    • เพื่อนมี Samsung Frame และดูเหมือนจะเชื่อมต่อได้ผ่าน แอป SmartThings ของ Samsung เท่านั้น ค่อนข้างปิด
      ทีวีต้องออนไลน์อยู่ แล้วจึงต้องอัปโหลดภาพเข้าไปในแอปนั้น
    • ลองดูลิงก์นี้อยู่ราว 5 นาที น่าสนใจดี เข้าใจว่าเขาพยายามเลียนแบบกระดาษ แต่ไม่รู้ว่าทำอย่างไร
      ลิงก์ “explore technology” ก็แทบไม่มีข้อมูลเพิ่มเลย ไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามี backlight หรือไม่

  • เป็นโปรเจกต์ที่เนี้ยบมาก แต่ติดตรงที่โดยพื้นฐานแล้วมันเป็น อุปกรณ์ใช้พลังงานสิ้นเปลืองแบบนิ่ง ๆ
    งานศิลปะที่มีอยู่แล้วมีมากจนแทบดูไม่หมดทั้งชีวิตในแทบทุกแขนง แต่ก็ยังเผาพลังงาน GPU เพื่อสร้างภาพขึ้นมา
    บางโปรเจกต์ที่ใช้ AI หากแทนด้วยเทคโนโลยีอื่นก็น่าจะมีประสิทธิภาพกว่ามาก

    • ต้นทุนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของภาพที่สร้างขึ้นนั้นแทบเป็นระดับค่าความคลาดเคลื่อนจากการปัดเศษเมื่อเทียบกับ ต้นทุนโปรเจกต์มากกว่า $7,500
      แยกอีกประเด็น ผมสงสัยว่าถ้าฝึกหรือ quantize โมเดล diffusion ให้เหมาะกับภาพ grayscale 4 บิต จะเล็กและเร็วขึ้นได้แค่ไหน
    • ถ้าประมวลผล prompt แบบ batch ด้วย Stable Diffusion บนคอมพิวเตอร์ที่บ้าน จะสร้างภาพรวมถึง upscale ได้ประมาณ 1 ภาพต่อ 5 วินาที หรือประมาณ 360 ภาพใน 30 นาที
      แบบนั้นคำนวณ 30 นาทีก็พอแสดงภาพใหม่บนจอได้วันละภาพตลอด 1 ปี
      รวม GPU 300W กับ PC 120W ก็เป็น 420W × 0.5 ชั่วโมง = 0.210kWh และในบิลค่าไฟรายเดือนของผมก็เป็นแค่ค่าปัดเศษ ประมาณ 6 เซนต์
      พลังงานที่ผมใช้ไปกับการนั่งอ่าน Hacker News ในสัปดาห์นี้อาจมากกว่านั้นด้วยซ้ำ
    • ไม่รู้ว่าต่างจากการเล่นเกมด้วย GPU ตรงไหน ทั้งสองอย่างก็เป็นสิ่งที่คนทำเพื่อความสนุก
      งั้นเราต้องไปเล่นกิ่งไม้ในสนามแทนหรือ?
    • การสร้างภาพหนึ่งภาพไม่ได้ต้องใช้ GPU มากนัก และถ้าอยากลดผลกระทบ ก็แขวนภาพเดิมไว้บนผนังให้นานขึ้นได้
      จะตั้งไม่ให้สร้างภาพตอนกลางคืนหรือเวลาที่ไม่มีใครอยู่บ้านก็ได้
      มีหลายวิธีในการประหยัดพลังงาน และผลกระทบจากการสร้างภาพหนึ่งภาพทุกไม่กี่ชั่วโมงนั้นเล็กมากเมื่อเทียบกับความต้องการด้านการเดินทางหรือการทำความร้อน
      อีกอย่าง ถ้าอพาร์ตเมนต์ใช้ระบบทำความร้อนแบบความต้านทานไฟฟ้า ก็เปิด GPU ได้อยู่ดี แทนที่จะปล่อยกระแสไฟผ่านตัวต้านทานเพื่อสร้างความร้อน ก็สร้างภาพไปพร้อมกับปล่อยความร้อนออกมา และไม่ได้มีประสิทธิภาพแย่กว่าด้วย
    • ภาพแบบนี้น่าจะดีถ้าเรนเดอร์เก็บไว้ตอนมี ไฟฟ้าส่วนเกินจากพลังงานหมุนเวียน แล้วบันทึกไว้ใช้ทีหลัง

  • ชอบนะ มีไอเดีย 2 อย่าง
    เอาฉากที่ซับซ้อนมาก ๆ แบบ Where's Wally? ขึ้นไว้ แล้วให้ Wally โผล่ในตำแหน่งต่างกันทุกชั่วโมงน่าจะดี
    อีกอย่างคือใช้ภาพพอร์ตเทรตที่มีรายละเอียดเยอะ ๆ แล้วค่อย ๆ เปลี่ยนไปอย่างช้ามากตามเวลา เช่น จากไม่มีต่างหู เป็นต่างหูเล็ก แล้วเป็นต่างหูใหญ่
    ถ้าค่อย ๆ เปลี่ยนรายละเอียดเล็ก ๆ หลายจุดแบบแนบเนียนจนสังเกตจับได้ยาก น่าจะสนุกดี

  • จำได้ว่าเคยเห็นการดัดแปลง ThinkPad X230 ให้ติดจอ e-ink ปัญหาคือหาจอ e-ink รุ่นเลิกผลิตขนาดพอดีได้ยาก
    ผู้ผลิตที่กล่าวถึงในบทความมี จอ 13.3 นิ้ว ที่น่าลองเอาไปใช้ดัดแปลงดู:
    https://shopkits.eink.com/en/product/detail/13.3''ePaperDisp...
    ความละเอียด 1600 × 1200 พิกเซลก็น่าประทับใจเช่นกัน

  • เป็นโปรเจกต์ที่เจ๋งจริง ๆ
    ถ้าสนใจดู เทคนิค dithering หลาย ๆ แบบ คำถามเก่าใน CodeGolf นี้มีการเปรียบเทียบวิธีที่น่าสนใจอยู่หลายแบบ อนึ่ง คำตอบภาษา Fortran เป็นของผมเอง
    https://codegolf.stackexchange.com/questions/26554/dither-a-...

  • คงจะดีถ้าสามารถแสดง กระดานหมากรุก บนจอ e-ink สองจอที่แขวนอยู่บนผนัง เพื่อให้ลูกชายวัย 14 ปีเล่นหมากรุกกับคุณปู่ได้
    อยากให้ระบบติดตามได้ว่าตอนนี้เป็นตาใคร และเดินหมากด้วยคำสั่งเสียงได้
    แบบนั้นก็จะเล่นกันได้ในช่วงเวลาที่ยาวขึ้น เช่น วันละหนึ่งตา

    • ประเด็นคือมีงบประมาณเท่าไร :)
      ถ้าใช้ Lilygo T5 ที่มีหน้าจอสัมผัสและแบตเตอรี่ LiPo ก็ถือว่ามีฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นครบแล้ว
      จากนั้นก็พอร์ตหมากรุกไปยังแพลตฟอร์มนั้น: https://www.hackster.io/Sergey_Urusov/arduino-mega-chess-d54...
      ถ้าจะให้แต่ละฝ่ายอยู่บ้านของตัวเองแล้วสื่อสารกัน การจัดการ NAT traversal อาจจะทั้งยุ่งยากและน่าสนุก แต่ก็อาจมีวิธีเลี่ยงได้
    • ขนาด 10 นิ้วน่าจะพอใช้งานได้ และราคาถูกกว่าถึง $2,800
      https://www.crowdsupply.com/soldered/inkplate-10#products