Фоновая подсветка для телевизора от usb. PaintPack: динамическая подсветка Ambilight своими руками
И поступления в продажу 6-го Лайтпака. Буквально на днях я получил заветную посылку с последней ревизией устройства. Если коротко, Лайтпак - это фоновая подсветка монитора или телевизора. В продаже есть 2 вида подсветки, это версия для монитора и версия для телевизора. В версии для телевизоров есть отдельный блок питания и вместо 10 отдельных светодиодов используются 30 светодиодов на лентах. В итоге получается по 3 диода на канал, и за счет этого площадь подсветки увеличивается. Подсветку я ставил на монитор диагональю 24". В будущем планирую покупать ТВ для фильмов, поэтому взял версию для ТВ с запасом. Для Лайтпака обязательно наличие компьютера!
Устройство продается в небольшой коробке, чтобы ее открыть надо разрезать наклейку с описанием и комплектацией. 
Весь комплект упакован в пупырчатую пленку. Плата лежит в отдельном антистатическом пакете.
В комплекте:
- Мастер-плата Лайтпак 6 в защитном стекле 70х70х17 мм
- 10 сегментов RGB-светоленты (каждый длиной 10 см и содержит 3 светодиода)
- Блок питания от сети 110-240В (длина шнура 1.8 м)
- USB-кабель Am/Bm mini 1.8 м
- Пара монтажных стоек и стяжек
Новый контроллер имеет приятный внешний вид. Теперь это не просто открытая печатная плата, а симпатичная прозрачная коробочка из акрила. Разработчики не называют ее корпусом. По сути это защита, изогнутый акрил, а внутри на двух потайных болтах крепится плата. Отверстия везде подобраны таким образом, чтобы на сами гайки не приходилось никакого усилия. Они по большей части декоративные. Таким образом, остается доступ ко всем разъемам на плате: USB, питание, диоды и кнопка обновления прошивки. Очень оригинальный подход, стильно и функционально.
Mini USB и питание 12В. 
Новые разъемы для диодов стали более удобными. Теперь не надо ничего зачищать и прикручивать. 
Чтобы добиться подсветки вокруг всего монитора я решил повесить его на стену.
Изначально я хотел закрепить монитор на тонкое крепление. С одной стороны, это плюс - небольшое расстояние между стеной и монитором, но для Лайтпака это оказалось минусом. Для более плавного рассеивания света расстояние между монитором и стеной должно быть больше 10-15 см. Пришлось ставить крепление, которое позволяет менять это расстояние. 
Прежде чем все крепить, предварительно высчитываем правильное расположение для размещения диодов. На сайте в разделе документации есть много вариантов размещения диодов. 
Для теста я закрепил диоды наверху и в правой части. На тонком креплении расстояние до стены минимально, около 3-4 см. Свет плохо рассеивается и между диодами образуются темные пустоты.
Диодная лента имеет клейкую поверхность. Прежде чем клеить тщательно очищаем поверхность монитора. 
Высчитав все по линейке у меня получается такая конфигурация.
USB разъемы на боку монитора немного все подпортили. Но на результате это не отразилось.
В нижней части монитора есть простенькие динамики. Хоть и диоды расположены по разному, освещение получается равномерным.
Укладываем все провода, чтобы ничего не висело и не было нагрузки на диоды. Проводов много, длина каждого 70 см, а в версии для мониторов 50 см. Данный комплект рассчитан на большие телевизоры. 2-х стяжек, идущих в комплекте, тут точно не хватит. Клейкая основа диодной ленты не очень крепко приклеилась к монитору, возможно из-за глянцевого пластика. Пришлось немного доработать конструкцию.
С помощью утилиты , тестирующей монитор, смотрим что получилось.
В итоге получается примерно такая картина. Конечно для полного счастья хотелось бы убрать кабель-канал с проводами, но штробить не свою стену как то не хочется.
Контроллер, подключенный к компьютеру, определяется как обычное HID устройство. Ставим программу с сайта и начинаем настройку.
При запуске программы появляется 10 цветных цифровых блоков. Каждый блок - зона захвата. Программа несколько десятков раз в секунду анализирует картинку, которая попадает в эту зону, высчитывает её средний цвет и отправляет в устройство, которое уже заставляет соответствующий блок из трёх светодиодов светиться нужным цветом. Блоки - это области захвата. Их можно перемещать по всему экрану и изменять размеры. Чем больше размер области захвата, тем выше нагрузка на процессор. Но для фильмов по факту проще устанавливать размеры в виде узких полосок вдоль граней монитора. Так что забивать зонами 100% рабочего стола почти всегда бесполезно. Для пущего эффекта в фильмах некоторые зоны стоит разместить внахлёст.
На самом деле все очень просто. По умолчанию стоят приемлемые настройки и лишний раз копаться в них не приходится.
У Лайтпака есть еще один режим работы, подобный лампам LivingColors от Philips, подсветка будет плавно менять цвета с настраиваемой скоростью или не менять выбранный цвет вовсе.
В играх подсветка тоже работает, но не во всех. В DirectX 9 все нормально, а в 10 и 11 есть проблемы . В любом случае над доработкой Лайтпкака ведется постоянная работа: уже есть сообщество пользователей и разработчиков, которые постоянно решают проблемы и добавляют новые функции. Существует API для разработчиков, например есть плагин для Winamp, который в конце я покажу на видео.
Получившийся результат оправдал мои надежды. Смотреть фильмы с таким эффектом действительно приятно. Погружение конечно не 3D, но тоже эффектное. Что говорить, смотрите все на видео.
Телевизоры с динамической подсветкой вокруг рамки дисплея - одна из фирменных фишек компании Philips. И в отличие от многих других она работает. Однако за всё приходится платить, и телевизоры с Ambilight и повышенным эффектом присутствия стоят дороже многих других моделей.
Российские разработчики предложили способ, который позволит оснастить динамической подсветкой и мониторы любого производителя. Для этого даже не придётся везти устройство в сервисный центр: потребуется только немного времени и усидчивости.
Вообще, подобную подсветку можно приобрести в виде радиодеталей и сконфигурировать самостоятельно. Но, как показывает практика, это практически сравнимо с готовыми вариантами от PaintPack.
Предлагается две основные модели: версия для монитора (30 светодиодов) и версия для телевизора (60 светодиодов). Есть и совсем простая - на 10 светодиодов, но она подходит только для самых маленьких мониторов.
Версия для телевизоров оборудована внешним блоком питания. Также в её пользу говорит большее количество светодиодов, что даёт большую площадь подсветки (будет светиться шире и выше, другими словами). Если подобные варианты не подходят по каким-либо соображениям, можно связаться с разработчиками: за небольшую доплату они предложат модифицированный вариант.
mindrunway.ruPaintPack, по сути, представляет собой небольшой корпус, к которому с двух сторон подключаются съёмные светодиодные ленты. Коробочка с начинкой несёт на себе индикаторы и разъём питания, а также microUSB для соединения с ПК. Есть ещё мастер-разъём (проприетарный) для последовательного подключения двух устройств.
Корпус устройства размещается на задней панели телевизора или монитора. Затем прокладываются LED-ленты в соответствии с инструкцией, подключается питание и начинается колдовство. При соединении PaintPack с компьютером через USB-разъём необходимо установить драйверы и произвести настройку устройства в комплектной программе.
mysku.ru
Настройка производится при помощи пакета AmbiBox . Необходимо перейти в меню «Интеллектуальная подсветка», выбрать способ захвата экрана и один из предложенных в программе режимов работы:
- Статический фон - устанавливается любой цвет, регулируется свечение светодиодов.
- Цветомузыка - подсветка будет мигать в такт звучанию музыки. Цвет подсветки устанавливается на зелёно-жёлтый.
- Динамический фон - плавное перетекание одного цвета в другой.
- Захват экрана - основной режим работы.
В этом режиме возможен захват цвета из просматриваемых фильмов и игр. Цвет подсветки будет меняться в соответствии с изображением на экране, разделяясь на верхнюю, нижнюю и боковые зоны (каждая в отдельности).
Работает PaintPack немного медленнее, чем официальный аналог от Philips. Но с учётом разницы в стоимости и возможности модернизации любого устройства выбор очевиден.
С фоновой подсветкой.
Предложенный ниже вариант, отличается от уже рассмотренных тем, что подсветка включается автоматически, не требует внесения изменения в конструкцию телевизора и может работать в качестве дежурного освещения.
Из недостатков надо отметить то, что подсветка статична, требует времени на монтаж и настройку под конкретное оборудование.
Постановка задачи
Итак, нужна подсветка, которая включается, когда в комнате достаточно темно и включен телевизор, горит в вполнакала, когда телевизор не работает но в комнате очень темно и по ней кто-то ходит. Во всех остальных случаях подсветка должна быть выключена. Ограничения : техника на гарантии - внутрь лезть нельзя.Решение
Определять режим работы телевизора, будем с помощью вот такой штуки:TAK12-02 High-frequency Pulse Current Transformer
Устройство позволяет, просунув один из проводов питания в отверстие снимать наведенный ток с контактов, и по его величине делать вывод о режиме работы телевизора. Предположим, что для телевизора в спящем режиме потребляемый ток будет значительно ниже чем в активном. Освещенность будем мерять фоторезистором он же LDR, передвижения по комнате фиксировать с помощью PIR , управлять всем будет ардуинка . Схема получилась такая:
Схема подключения подсветки
Реализация
Подсветка представляет собой светодиодную ленту, наклеенную на пластиковый уголок. Пока он просто лежит за телевизором, потом прикручу к стене.
Подсветка
Готовый девайс
После первых пробных запусков меня меня поджидало epic fail небольшое разочарование - оказалось, что плазменный телевизор очень тяжело засыпает - на это ему может потребоваться до получаса (см. график ниже). Кроме этого он очень тревожно спит, просыпаясь каждые 2-3 часа на 15-20 минут.
Panasonic TX-P50G30 отходит ко сну. Ось Y - ток в попугаях, ось X - время в секундах х2.
Все это, плюс кошак на которого срабатывал PIR, приводило к тому, что в гостиной всю ночь работала «светомузыка». Но учитывая, что телевизор используется только в паре с тюнером, а у него проблем со сном меньше, проблему удалось решить, хоть и не так красиво, как планировалось. Снизить влияние котэ на систему удалось заклеив нижнюю часть PIR.
Уточненная схема подключения подсветки
Потребление тока тюнером. Ось Y - ток в попугаях, ось X - время в минутах.
Как видно на картинке выше, тюнер, в отличие от телевизора, сразу уходит в спящий режим, что заметно по снижению тока. У тюнера так же присутствуют моменты экстремального энергопотребления, помеченные на графике «burst», при чем они могут происходить как в спящем так и активном режимах. Чтобы увеличить достоверность определения режима работы, поток измерений был поделен на серии по 3 минуты, для каждой серии считалось среднее значение(СЗ) и средне квадратическое отклонение(СКО). Брались во внимание только значения серий с небольшим СКО и СЗ не попадающим в зону «burst». Все это позволило, с задержкой, но достаточно точно определять режим работы тюнера.
Затраты:
В схемотехнике я не силен, детали брались по принципу «какие есть», буду благодарен за замечания и дополнения: 
Схема электрическая, не принципиальная.
Скетч для ардуино можно найти .
Выводы
- Идея определять режим работы устройства по энергопотреблению, на практике оказалась не так уж и хороша. Громоздкий алгоритм, значительный лаг в работе, необходимость тонкой настройки, делают коммерческую реализацию Идеи невозможной, но в качестве хобби проекта она имеет право на жизнь.
- Статистика энергопотребления, собранная в ходе работы, дает повод задуматься о том, чем занимается бытовая техника с спящем режим, особенно если она подключена к интернету.
Девайс в сборе.
Подсветка в работе.
Update.
- Зоркий заметил ошибку в электрической схеме, спасибо, исправленно.
- Учел справедливое замечание и немножко изменил название топика.
- Добавил картинку телевизора с работающей подсветкой, просто как иллюстрацию того, что кинув за телевизор светодиодную ленту можно увличить комфортность просмотра. Видео делать не буду - на мой взгляд для статичной подсветки оно не информативно.
- Перенес в DIY, спасибо за карму.
Поскольку идея контроля потребляемого тока не идеальный способ определения режима работы телевизора, в завершении темы представляю в соавторстве с , , и другими уважаемыми комментаторами следующую таблицу.
Альтернативы
| Способ | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|
| Подпаяться на светодиод состояния | надежно, достоверно | неспортивно, необходимо вскрывать телевизор |
| Поставить ФП, для контроля светодиода состояния | надежно, достоверно | изменяется передняя панель телевизора - не эстетично |
| Ловить наводки с развертки плазменного телевизора с помощью антенны размещенной за экраном | прикольно, не надо тянуть провода к телевизору | необходимо исследование, подходит только для плазмы |
| Контролировать температуру телевизора | простота, надежность | задержка в определении, дополнительные провода от датчика, возможно подходит только для плазмы |
| Анализировать наличие сигнала на одном из проводов входящих в SCART разъем | простота, надежность | необходимо исследование, один из разъемов будет занят, дополнительные провода |
| Поставить ФП напротив телевизора и определять свечение экрана | если поставить матрицу из ФП, можно организовать полноценный ambient light | дополнительные провода, сложность размещения, необходимость дополнительной оптической системы |
| Ловить ИК сигнал на включение-выключение телевизора | простота, минимум проводов | нет обратной связи - возможны сбои в работе |
| Контролировать наличие питания на USB порту | простота, надежность | подходит не для всех телевизоров, занимает USB порт, дополнительные провода |
| Анализировать ток потребляемый телевизором | минимум проводов | сложный алгоритм, задержка в определении, применим не для всех телевизоров |
Update 2.
Практика показала, что микросхема на эффекте Холла ACS712 измеряет ток гораздо точнее трансформатора TAK12-02. Поэтому ее использование предпочтительнее. 
Сигнал с ACS712 при измерении потребления тока компьютером. 0 соответствует напряжению 2.5V
Предлагаю Вашему вниманию несложную поделку - фоновую подсветку телевизора.
Телевизор, как вы знаете, не рекомендуется смотреть в полной темноте для сохранности зрения. А при верхнем свете - не нравится мне - слишком ярко. Я при просмотре ТВ включаю торшер и вроде бы всё ничего, но хотелось организовать подсветку угла, где стоИт телевизор. И чтобы она не светила в глаза. Ну, как у одной известной фирмы - технология Ambilight.
Для этой цели приобрел светодиодную ленту теплого белого цвета с питанием от USB, т.к. не хотелось возиться с отдельным вкл-выкл этой самой подсветки. Ну а почему не взял RGB ленту - меня вполне устраивает белый моносвет и не нужен еще один пульт на диване. Ну тут уж, как говорится, кому что - выбирайте сами.
Лента пришла в пакетике, намотанная на катушку, общий вес - 45 грамм.
Заказал длину ленты - 2м. Я решил разместить ее на трех сторонах (кроме нижней) 46-ти дюймового телевизора. Думаю этого будет достаточно для нормальной подсветки.
Лента вполне ярко светит от USB разъема
Как видите лента состоит из основы с нанесенными на нее светодиодами и резисторами. С обратной стороны - двусторонний скотч.
На двух метрах разместилось 120 светодиодов. 
Начал с примерки
Эти самые 120 диодов распределил так: верх - 60 штук, право и лево - по 30.
Так как загнуть ленту нормально и красиво под 90 градусов на углах ТВ ну никак не получится, я разрезал ее на эти самые 3 части. Благо места, где можно резать указаны (см. фото выше).
Наклеил ленту на выбранные и предварительно обезжиренные места. Затем с соблюдением мер предосторожности, спаял эти части
Осталось только подключить конструкцию в штатный USB порт телевизора
И - вот оно, чего и хотелось, вид сзади
А теперь - спереди
Ну и немного сверху, так, на всякий случай
Как и было задумано - подсветка включается при включении телевизора и выключается вместе с ним же. Никаких лишних телодвижений.
На всё про всё, не торопясь, ушло около часа, включая уборку рабочего места и инструмента.
Немного «погонял» самоделку - диоды практически не нагрелись, пальцем не ощутить. Есть сомнения насчет надежности комплектного скотча, не знаю как он? При необходимости, думаю несложно будет заменить на что-то покрепче (имею в виду хороший скотч).
Ну вот, как-то так. Всем удачи.
Технология «Ambilight»
Фирменная технология фоновой подсветки вышеупомянутой компании представляет собой встроенные в телевизор специальные лампы, которые позволяют определённым образом спроецировать на стену за ТВ мягкое свечение, которое как бы продолжает картинку с экрана для увеличения погружения в атмосферу происходящего на экране.
Сама технология родилась в прошлом веке благодаря тому, что, с одной стороны — яркость тогдашних ТВ-приёмников была недостаточной, и зрители выключали свет при их просмотре, с другой — просмотр телевизора в темноте давал резкую нагрузку на глаза, что приводило к быстрой утомляемости и общему дискомфорту. Решение было очевидным — наличие рядом источника рассеянного света (так называемых ТВ-ламп). Сегодня, по мнению исследовательского отдела компании «Philips», данную проблему призвана решать технология «Ambilight».
На текущий момент существует уже 5 поколений (и масса модификаций) данной технологии, из них наиболее распространены три последние:
- Технология фоновой трёхканальной подсветки «Ambilight Surround » с дополнительными лампами сверху корпуса для расширения поля эффектов вверх и независимой привязкой левого, правого и верхнего блока фоновых ламп к соответствующей зоне экрана.
- Технология полной подсветки «Ambilight Full Surround », где экран уже окружён лампами со всех сторон. Соответственно, процессор, отвечающий за управление лампами, строит фоновое изображение на анализе не менее четырёх зон изображения на экране. Для лучшей передачи света, корпус телевизора снабжён задней экраном-панелью.
- Технология «Ambilight Spectra », позволяющая создавать «объёмное» изображение благодаря более чем 120-ти светодиодам нового поколения и усовершенствованным алгоритмам обработки изображения.
Все технологии в той или иной мере создают рассеянный свет сзади ТВ, который дополняет цвета и световую интенсивность изображения, выводимого на экран.
Что можно сказать в завершении обзора? Устройство, несомненно, интересное и стоит того, чтобы его опробовать, особенно с учётом того, что производитель предоставляет бесплатный тест-драйв в течении 30 дней, т. е. если устройство вам не понравится, вы можете его вернуть, получив обратно свои деньги. Ваши затраты в таком случае будут равны почтовой пересылке производителю. Главный недостаток — устройство работает только в связке с ПО, а значит необходим компьютер для получения эффекта динамической подсветки.
Итоги
Ну и в сухом остатке имеем:
Плюсы
- работа с любым типом мониторов и ТВ, подключенных к компьютеру;
- низкие системные требования к аппаратной части ПК;
- полностью реализованный функционал, не отличающийся от заявленного производителем;
- хорошая программная поддержка, в том числе сторонними производителями ПО;
- наличие возможности индивидуальной комплектации продукта и создания нестандартных решений;
- невысокая цена;
- широкие возможности по оплате и доставке товара;
- простота в установке и настройке;
- русскоязычная служба технической поддержки;
- подробные текстовые и видеоинструкции на сайте производителя;
- бесплатный тест-драйв.
Минусы
- необходим компьютер для получения эффекта динамической подсветки;
- отсутствие ПО в поставке, необходимость скачивать его из интернета;
- отсутствие в комплекте инструкции (даже электронной), необходимость читать её на сайте производителя;
- отсутствие ряда элементов крепления (двустороннего скотча) для светодиодов;
- необходимость определённого расположения экрана (15-30 см от стены) для получения максимально правильного эффекта;
- отсутствие гарантийного талона и реквизитов производителя как на упаковке, так и на самом изделии.
