Show HN: Bau eines 42-Zoll-E-Ink-Rahmens für generative Kunst

 (eliot.blog)
2 Punkte von GN⁺ 2023-10-11 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Statt eines großen Fernsehers wurde mit einem 42-Zoll-E-Ink-Panel ein maßgefertigter Rahmen gebaut, um generative KI-Kunst im Photoroom-Büro zu zeigen, als Experiment, unkonventionelle Displays als Anzeigeobjekte für Werke in realen Räumen zu nutzen
  • Es wurde ein Lieferant gefunden, der das 42-Zoll-Monochrom-ePaper-Panel der E Ink Corporation nach Europa liefert; gekauft wurde es mit einer Mindestbestellmenge von 3 Stück, zusammen mit Display und Treiberplatine
  • Um Panelschäden und Wartungsprobleme zu vermeiden, wurde ein maßgefertigter Rahmen ohne Klebstoff gebaut; das Rutschproblem der ersten Version wurde in der zweiten Version durch stärkere Fixierung gelöst
  • Das Display lässt sich per USB steuern, daher wurde auf der Rückseite ein Raspberry Pi angebracht und so eingerichtet, dass das anzuzeigende Bild über einen kleinen Webserver empfangen wird
  • Die Begrenzung auf 16 Graustufen wurde mit Blue Noise Dithering gemildert, und das für E Ink typische Ghosting wurde reduziert, indem zweimal ein vollständig weißes Bild angezeigt wurde

Bau und Beschaffung des 42-Zoll-E-Ink-Rahmens

  • Als Methode, generative KI-Kunst im Photoroom-Büro zu zeigen, fiel die Wahl auf einen originellen E-Ink-Rahmen statt auf einen großen Fernseher
  • Das Projekt begann, nachdem die von der E Ink Corporation verkauften 42-inch E Ink panels entdeckt wurden
  • Die Komponenten wurden über einen Lieferanten beschafft, der nach Europa liefern konnte
    • Die Mindestbestellmenge betrug 3 Stück
    • Der Lieferant stellte das Display zusammen mit der erforderlichen Treiberplatine bereit
  • Für ein minimalistisches Erscheinungsbild wurde statt der Standardverpackung ein maßgefertigter Rahmen gebaut
    • Da es sich um einen ungewöhnlichen Auftrag handelte, war es schwer, einen Rahmenbauer zu finden, aber ein Anbieter machte mit
    • Um Schäden am Panel zu vermeiden und Reparatur sowie Anpassungen zu erleichtern, wurde eine klebfreie Konstruktion gewählt
    • Beim ersten Prototyp rutschte das Display zwischen den Schichten, in der zweiten Version wurde es fester fixiert

Steuerungskonfiguration und Bildqualitätsverarbeitung

  • Der Display-Controller kann über USB kommunizieren, daher wurde auf der Rückseite des Rahmens ein Raspberry Pi hinzugefügt
    • Der Raspberry Pi stellt einen kleinen Webserver bereit, der Bilder empfangen kann
    • Ein offenes Problem bleibt, dass das Ribbon-Kabel nicht passt, was darauf hindeutet, dass wohl die falsche Variante der Controllerplatine gewählt wurde
  • Das Panel kann nur 16 Graustufen anzeigen; ohne Vorverarbeitung wirken Bilder mit Verläufen blockartig
  • Um das Tonwertproblem zu verringern, wurde Blue Noise dithering eingesetzt
    • Dabei wird dem Bild ein Blue-Noise-Muster hinzugefügt und anschließend eine Schwellenwertverarbeitung angewendet
  • Wie bei Kindle-Geräten zeigt E Ink Ghosting, sodass frühere Bilder schwach mit neuen Bildern überlagert sichtbar sein können
    • Man kann dafür vollständig schwarze und vollständig weiße Bilder anzeigen
    • In der Praxis erzielte schon das zweimalige Anzeigen eines vollständig weißen Bildes ausreichend Wirkung, ohne das Erlebnis stark zu stören
    • Das Ergebnis ist im HD video zu sehen

Weitere Verbesserungsideen nach der Installation

  • Die erste Version wurde im Büro installiert
    • Derzeit wird noch ein Stromkabel benötigt; mit Batteriebetrieb könnte der Rahmen kabellos an die Wand gehängt werden
    • Es bleibt die Idee, ChatGPT Prompts generieren zu lassen und es wie einen eigenen Art Curator zu verwenden

Verwandte Beiträge

1 Kommentare

 
GN⁺ 2023-10-11
Hacker-News-Kommentare

  • Für ein 42-Zoll-E-Ink-Display gäbe es wohl viel mehr coole Einsatzmöglichkeiten, wenn es nicht 2.500 $ kosten würde: https://shopkits.eink.com/en/product/detail/42''MonochromeeP... Die Mindestbestellmenge liegt bei 3 Stück.
    Zum Vergleich: Ein 42-Zoll-Farb-TV mit 60 fps, Fernbedienung, Lautsprechern, Wi‑Fi usw. kostet 140 $.
    Es wirkt so, als könnten die Patentinhaber viel mehr Geld verdienen, wenn sie die Preise senken würden.

    • Der Vergleich mit einem 42-Zoll-Farb-TV mit 60 fps passt nicht. Große LCD-Panels lassen sich viel einfacher und günstiger in Massenproduktion herstellen als E-Ink-Folie.
      Wenn es wirklich stimmen würde, dass die Patentinhaber mit niedrigeren Preisen mehr verdienen könnten, hätten sie das längst getan. Es gibt kaum Unternehmen oder Anteilseigner, die mehr Gewinn ablehnen würden.
      Man sollte aufhören, die hohen Preise großer E-Ink-Displays mit Patentverschwörungen zu erklären und damit Furcht, Unsicherheit und Zweifel (FUD) zu streuen. Sie sind teuer, weil die Fertigungsausbeute sehr niedrig und das Verkaufsvolumen gering ist.
      Das basiert auf meiner Erfahrung mit E-Ink in Produkten mit großen wie kleinen Displays.
    • Ich habe einmal gelesen, dass es im Fertigungsprozess noch große Yield-Probleme gibt. Bei kleinen Displays kann man fehlerhafte Pixel umgehen und sie passend ausschneiden, wodurch weniger Abfall entsteht; bei großen Displays muss dagegen das gesamte riesige Sheet perfekt sein.
      Falls das aber der ganze Grund ist, müsste es eigentlich auch Nachfrage nach 42-Zoll-E-Ink mit deutlichem Rabatt geben, wenn man dafür eine gewisse Anzahl defekter Pixel in Kauf nimmt. Gerade bei Anwendungen, die aus der Entfernung betrachtet werden, wäre das vielleicht kein großes Problem.
    • Es sind eher 3.000 $ als 2.500 $ :)
      Im Displaymodul-Paket ist kein Treiberboard enthalten, und das E Ink Salt Kit ist dafür ausgelegt, dieses Modul zu unterstützen.
      Das Salt Driving Board kostet 500 $: https://shopkits.eink.com/en/product/detail/SaltDrivingBoard
    • Ein 4K-TV hat mehr Pixel, eine bessere Bildwiederholrate und Farben. Für zusätzliche 2.360 $ bekommt man im Gegenzug die Funktion, dass das Bild auch bei ausgeschaltetem Strom erhalten bleibt.
      Diese Funktion dürfte ziemlich teuer sein, selbst wenn man den Anteil der Patentinhaber herausrechnet.
    • Ich frage mich, wie hoch der Großhandelspreis ist. TVs mit Wi‑Fi werden teilweise durch die Werbung subventioniert, die man beim Einschalten sieht.
      Dieses 2.500-Dollar-Display wirkt wie etwas für Kleinserien-Digital-Signage; da man weiß, dass es an Behörden oder Unternehmen verkauft wird, ist der Preis möglicherweise etwas aufgebläht.
      Ich hoffe, dass Firmen wie Rakuten, Amazon oder Pocketbook ihre E-Reader-Panels nicht zu ähnlichen Preisen pro Fläche einkaufen.

  • Cooles Projekt. Ich würde dringend empfehlen, auf entspiegeltes Glas umzusteigen. Es gibt einige relativ günstige Optionen mit weniger als 1 % Reflexion [1][2].
    Bei Bilderrahmen mit viel Umgebungslicht war der Unterschied gegenüber Standard-Acryl enorm.
    [1] https://www.groglass.com/product/artglass-ar-70/
    [2] https://www.framedestination.com/prod/sh/ultravue-uv70-pictu...

    • Dem stimme ich zu. Rahmenhersteller nennen solche Produkte teils museum glass; dabei werden entspiegelnde Eigenschaften mit UV-Filterung kombiniert, üblicherweise in Preisstufen mit 70 % und 92 % Filterung.
      Manche E-Ink-Panels sind recht empfindlich gegenüber UV-Licht und funktionieren unter einem Filter besser. In Datenblättern findet man gelegentlich Hinweise zur Refresh-Performance bei direkter Sonneneinstrahlung oder Warnungen vor langfristigen permanenten Schäden. Soweit ich weiß, haben einige Signage-Produkte von E Ink eine eingebaute Filterschicht.
      Wenn man wie bei diesem Projekt ein Passepartout verwendet und der Rahmen Sonnenlicht abbekommt, ohne sicher zu wissen, wie gut das Papier das aushält, lohnt es sich, Geld für UV-Schutz auszugeben, um ein Vergilben mit der Zeit zu vermeiden.

  • Ich nutze ein ähnliches Display und verwende ebenfalls Blue-Noise-Dithering. Meines wird im Backend über einen Webbrowser betrieben, deshalb konnte ich CSS und mix-blend-mode zweckentfremden, um das Dithering erledigen zu lassen.
    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; }
    Die verwendete Dithering-Textur ist 128_128/LDR_LLL1_10.png aus https://github.com/Calinou/free-blue-noise-textures.

    • Wenn man sich die Dithering-Beispielbilder im Artikel ansieht, gibt es Bereiche wie das Wasser links, das Gebäude unten links und den Hintergrund rechts, in denen die Bildqualität unnötig verschlechtert wird.
    • Ich frage mich, was drei- und vierdimensionale Texturen sind.

  • Ich dachte, ich hätte schon alle Dithering-Optionen aus https://tannerhelland.com/2012/12/28/dithering-eleven-algori... gesehen, war aber überrascht, in diesem Projekt auf eine weitere Methode (https://ieeexplore.ieee.org/document/3288) zu stoßen

    • Blue-Noise-Dithering scheint eine Form von Ordered Dithering zu sein, und zwar besser als andere Ordered-Dithering-Verfahren, aber qualitativ nicht so gut wie Error-Diffusion-Dithering. Siehe den Vergleich am David auf Wikipedia
      Dafür hat Blue-Noise-Dithering gegenüber Error Diffusion den Vorteil, dass es sich als Pixel Shader implementieren lässt. Deshalb kann man es etwa in Videospielen einsetzen
      Für diesen Rahmen wäre Error-Diffusion-Dithering meiner Meinung nach etwas besser gewesen
    • Auch dieser hervorragende Artikel über Dithering erklärt Blue Noise leicht verständlich
      https://surma.dev/things/ditherpunk/

  • Samsung verkauft für diesen Einsatzzweck den LED-TV The Frame. Derzeit gibt es ihn nur in 4K
    https://www.samsung.com/us/tvs/the-frame/highlights/

    • Ich besitze so ein Gerät, und es wirkt nur unter sehr bestimmten Bedingungen überzeugend nicht wie ein Fernseher. Datenschutzprobleme und proprietäre Apps sind noch einmal ein eigenes Thema
      Besonders nachts ist wegen der Hintergrundbeleuchtung einfach zu offensichtlich, dass es ein TV ist; etwas wie E-Ink, das sich besser in die Umgebung einfügt, fände ich deutlich besser
    • Ein Freund hat einen Samsung Frame, und offenbar lässt er sich nur über die Samsung-SmartThings-App anbinden. Ziemlich geschlossen
      Der Fernseher muss online sein, und anschließend muss man die Bilder in diese App hochladen
    • Ich habe mir diesen Link etwa fünf Minuten lang angesehen; interessant. Ich verstehe, dass sie Papier imitieren wollen, aber nicht, wie sie das machen
      Der Link „explore technology“ liefert ebenfalls kaum zusätzliche Informationen. Ich weiß nicht einmal, ob es eine Hintergrundbeleuchtung gibt

  • Ein sehr sauberes Projekt. Allerdings stört mich, dass es im Grunde ein passives Energieverschwendungsgerät ist
    Es gibt in fast jedem Bereich bereits so viele existierende Kunstwerke, dass man sie in einem Leben kaum alle ansehen könnte, und trotzdem wird GPU-Strom verbrannt, um Bilder zu erzeugen
    Manche Projekte, die KI verwenden, könnten mit anderen Technologien deutlich effizienter ersetzt werden

    • Die Kosten und Umweltauswirkungen der generierten Bilder sind im Vergleich zu den Projektkosten von über 7.500 US-Dollar ein Rundungsfehler
      Unabhängig davon frage ich mich, wie viel kleiner und schneller Diffusionsmodelle würden, wenn man sie auf 4-Bit-Graustufenbilder trainieren oder quantisieren würde
    • Wenn man Prompts auf dem Heimcomputer mit Stable Diffusion im Batch verarbeitet, schafft man inklusive Bilderzeugung und Upscaling etwa ein Bild alle 5 Sekunden, also rund 360 Bilder in 30 Minuten
      Damit könnte man mit 30 Minuten Rechenzeit ein Jahr lang jeden Tag ein neues Bild auf dem Display anzeigen
      300 W GPU plus 120 W PC ergeben 420 W × 0,5 Stunden = 0,210 kWh, und auf meiner monatlichen Stromrechnung ist das ein Rundungsfehler. Etwa 6 Cent
      Die Energie, die ich diese Woche damit verbracht habe, Hacker News im Sitzen zu lesen, war vermutlich höher
    • Ich sehe nicht, was daran anders sein soll, als auf der GPU Spiele zu spielen. Beides sind Dinge, die Menschen Spaß machen
      Sollen wir dann im Garten nur noch mit Stöcken spielen?
    • Für ein einzelnes Bild braucht man nicht viel GPU-Leistung, und wenn man die Auswirkungen reduzieren will, kann man dasselbe Bild einfach länger an der Wand hängen lassen
      Man kann auch verhindern, dass nachts oder wenn niemand zu Hause ist Bilder erzeugt werden
      Es gibt viele Möglichkeiten, Energie zu sparen, und die Auswirkung, alle paar Stunden ein Bild zu erzeugen, ist im Vergleich zu Verkehr oder Heizbedarf verschwindend gering
      Außerdem kann man die GPU ruhig laufen lassen, wenn die Wohnung mit elektrischer Widerstandsheizung beheizt wird. Statt Strom durch einen Widerstand zu schicken, um Wärme zu erzeugen, erzeugt man nebenbei Bilder und Wärme; ineffizienter ist das auch nicht
    • Solche Bilder könnte man gut rendern, wenn überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien vorhanden ist, und für später speichern

  • Gefällt mir. Ich habe zwei Ideen
    Man könnte eine sehr komplexe Szene im Stil von Wo ist Walter? anzeigen und Walter jede Stunde an einer anderen Stelle auftauchen lassen
    Auch ein Porträt mit vielen Details, das sich im Lauf der Zeit extrem langsam verändert, wäre gut. Zum Beispiel erst keine Ohrringe, dann kleine Ohrringe, dann große Ohrringe
    Es wäre spannend, viele kleine Details unauffällig in einem Tempo zu verändern, das schwer wahrzunehmen ist

  • Ich erinnere mich an einen Mod, bei dem ein ThinkPad X230 mit einem E-Ink-Display ausgestattet wurde. Die Schwierigkeit war, ein bestimmtes abgekündigtes E-Ink-Display in der passenden Größe zu bekommen
    Der im Artikel genannte Hersteller hat ein 13,3-Zoll-Display, das für so einen Umbau interessant wäre:
    https://shopkits.eink.com/en/product/detail/13.3''ePaperDisp...
    1600 × 1200 Pixel sind ebenfalls beeindruckend

  • Wirklich ein tolles Projekt
    Wenn man sich verschiedene Dithering-Techniken ansehen möchte: In dieser alten CodeGolf-Frage werden einige interessante Verfahren verglichen. Die Fortran-Antwort ist übrigens von mir
    https://codegolf.stackexchange.com/questions/26554/dither-a-...

  • Es wäre schön, wenn auf zwei an der Wand hängenden E-Ink-Displays ein Schachbrett angezeigt würde, damit mein 14-jähriger Sohn mit seinem Großvater Schach spielen kann
    Es sollte nachverfolgen, wer am Zug ist, und man sollte Züge per Sprachbefehl machen können
    Dann könnten sie auch über einen längeren Zeitraum spielen, zum Beispiel einen Zug pro Tag

    • Die entscheidende Frage ist, wie hoch das Budget ist :)
      Mit einem Lilygo T5 mit Touchscreen und LiPo-Akku hätte man im Grunde die nötige Hardware beisammen
      Danach müsste man Schach auf diese Plattform portieren: https://www.hackster.io/Sergey_Urusov/arduino-mega-chess-d54...
      Damit die Geräte bei beiden zu Hause miteinander kommunizieren können, könnte das Lösen der NAT-Traversal-Frage knifflig und interessant werden, aber es gibt möglicherweise auch Umwege
    • 10 Zoll wären wahrscheinlich brauchbar und außerdem $2,800 günstiger
      https://www.crowdsupply.com/soldered/inkplate-10#products