7月11日，智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)傳來好消息。智能AI功能有望提振iPhone需求，蘋果計(jì)劃在2024年將新iPhone出貨量提高10%，預(yù)計(jì)今年下半年iPhone16的出貨量將達(dá)到9000萬部。

蘋果iPhone 16 Pro機(jī)型預(yù)計(jì)將搭載升級(jí)的主鏡頭，配備可提高低光性能的新傳感器，這種新型的圖象傳感器（CIS）將擁有全新的復(fù)雜制程。此前蘋果只向Sony訂購所需要的CIS，由于蘋果添加新技術(shù)，并且擔(dān)心CIS面臨短缺的問題，三星可能被納入CIS采購的范圍。在蘋果之外，我們看到今年華為、榮耀、小米的旗艦智能手機(jī)上，國產(chǎn)高端圖像傳感器的身影越來越多。

自從智能手機(jī)面世以來，CMOS圖像傳感器的技術(shù)演進(jìn)就搭上了快車道。本文解讀一下近期5G智能手機(jī)的圖像傳感器的市場(chǎng)和技術(shù)趨勢(shì)。

5000萬像素成高端智能手機(jī)CIS標(biāo)配！今年市場(chǎng)規(guī)模有望突破214億

眾所周知，圖像傳感器是重要的感光組件，CIS因體積小、成本較低，市占率高于CCD（感光耦合組件），并廣泛應(yīng)用手機(jī)、汽車、安控、醫(yī)療等多領(lǐng)域，更是鏡頭模塊最具價(jià)值的關(guān)鍵零組件。

TechInsights最新的分析報(bào)告指出，智能手機(jī)圖像傳感器市場(chǎng)反彈，2023 年第四季度收入增長(zhǎng)超過 10%。市場(chǎng)的調(diào)整推動(dòng)了庫存減少，再加上高端智能手機(jī)的季節(jié)性訂單增加，推動(dòng)了本季度的市場(chǎng)收入。索尼半導(dǎo)體解決方案在智能手機(jī)圖像傳感的收入創(chuàng)下歷史新高，位居榜首，緊隨其后的是三星和豪威科技。

群智咨詢數(shù)據(jù)顯示，智能手機(jī)圖像傳感器市場(chǎng)規(guī)模在2023年略有增長(zhǎng)，2023 年全球 CIS 市場(chǎng)規(guī)模約190億美元，同比增長(zhǎng)2%。隨著 CIS 技術(shù)水平的提升和各種應(yīng)用場(chǎng)景的不斷涌現(xiàn)，高性能 CIS 的需求也持續(xù)增長(zhǎng)。群智咨詢預(yù)計(jì) 2024 年全球 CIS市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到214億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)超過13%。

Yole Group的調(diào)研顯示，平均單部智能手機(jī)所搭載的攝像頭數(shù)量也在逐年上升，預(yù)計(jì)自2022年的3.9顆上升至2028年的4.6顆。智能手機(jī)攝像頭搭載數(shù)量的增加直接帶動(dòng)CMOS圖像傳感器市場(chǎng)需求的上升，為手機(jī)CIS市場(chǎng)注入強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)能。

在手機(jī)CIS領(lǐng)域，出現(xiàn)了三大趨勢(shì)：1、50MP產(chǎn)品存在逐步替代64MP的趨勢(shì)，2025年需求增長(zhǎng)57.8%。在高端智能手機(jī)上，5000萬像素的圖像傳感器成為標(biāo)配；2、國產(chǎn)50MP產(chǎn)品取得成功，加速高端主攝CIS國產(chǎn)化。3、近年來，隨著手機(jī)攝像頭數(shù)目固定下來，傳感器在追求高像素之外，傳感器廠商為了滿足智能手機(jī)廠商的需求，在更高速度和更高的動(dòng)態(tài)范圍上下功夫。

追求更高動(dòng)態(tài)范圍！索尼 IMX989、IMX858適配國內(nèi)旗艦廠商新品

隸屬于TechInsights的Strategy Analytics 高級(jí)分析師 Jeffrey Mathews 表示：“智能手機(jī)廠商致力于為手機(jī)配備高性能攝像頭，提供出色的圖像質(zhì)量、快速自動(dòng)對(duì)焦功能和出色的 HDR 功能。如今，市場(chǎng)對(duì)大像素尺寸和更大光學(xué)格式的 5000 萬像素 CIS 產(chǎn)品的需求與日俱增。我們的研究發(fā)現(xiàn)，2023 年，分辨率超過 5000 萬像素的智能手機(jī) CIS 產(chǎn)品的出貨量預(yù)計(jì)將超過8億部。”

索尼發(fā)布了IMX989圖像傳感器，這是首個(gè)1英寸大底的圖像傳感器。它擁有足夠的空間來允許更多的光線進(jìn)入，來拍攝令人難以置信的細(xì)節(jié)和清晰的圖像。它還具有高動(dòng)態(tài)范圍，可實(shí)現(xiàn)更好的低光性能和更準(zhǔn)確的色彩再現(xiàn)。

在高像素帶來的邊際效應(yīng)越來越明顯之后，不少CIS廠商已經(jīng)意識(shí)到了更高的動(dòng)態(tài)范圍是新的趨勢(shì)，其重要程度甚至可與計(jì)算攝影相提并論。實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍成像的技術(shù)路線有很多種，比如傳統(tǒng)的多張合成等。相較多張合成，DCG這種同時(shí)讀取的技術(shù)也提供了HDR畫面獲取途徑。

索尼 IMX989 是一款功能強(qiáng)大且用途廣泛的圖像傳感器，可為高質(zhì)量的智能手機(jī)照片和攝像提供一系列高級(jí)功能。它支持DCG模式，只不過其采用了40nm工藝，開啟DCG后會(huì)顯著提升功耗。IMX989的另一個(gè)突出特點(diǎn)是其快速自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)。它結(jié)合了相位檢測(cè)和對(duì)比度檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)快速精確的對(duì)焦。IMX989 同樣適用于超薄設(shè)備，具有 1/1.7 英寸的微型外形。

小米、Vivo 和夏普等一些大型科技公司已經(jīng)在其旗艦產(chǎn)品中配備這款處理器。小米 12S Ultra 上使用的 1 英寸傳感器是索尼 IMX989 傳感器，該傳感器具有拍攝 12MP 圖像的能力。而在OPPO Find X7首發(fā)的LYT-900，這是索尼在升級(jí)工藝，推出22nm版本后，發(fā)布的一款產(chǎn)品。

據(jù)最新的消息，小米 15 Pro 將配備潛望式長(zhǎng)焦鏡頭，配備索尼 IMX858 傳感器。該傳感器支持 5 倍光學(xué)變焦，讓用戶能夠清晰地捕捉遠(yuǎn)處的物體。鏡頭光圈為 f/2.5，有助于捕捉更多光線，即使在弱光條件下也能獲得更明亮、更清晰的圖像。索尼 IMX858 傳感器尺寸為 1/2.51 英寸，像素為 5000 萬像素。索尼 IMX858可提供良好的夜間攝影效果。它是首款支持超低功耗多攝像頭協(xié)作的子攝像頭傳感器，它允許傳感器實(shí)現(xiàn)多視角和色調(diào)變化。

手機(jī)CIS國產(chǎn)大底面產(chǎn)品獲得突破！豪威科技和思特威5000萬主攝傳感器出貨量猛增

2023年1月，韋爾股份旗下的豪威科技首次發(fā)布了一款用于智能手機(jī)后置攝像頭的 1.2 微米像素高分辨率圖像傳感器 OV50H，這款高分辨率 5000 萬像素圖像傳感器采用雙轉(zhuǎn)換增益（DCG）技術(shù)、1.2 微米像素和 1/1.3 英寸光學(xué)格式，支持多種 HDR 模式和高幀率，專為高端智能手機(jī)后置攝像頭而設(shè)計(jì)。

圖片來自豪威科技官網(wǎng)

從豪威科技曝光的技術(shù)參數(shù)看，這款產(chǎn)品CMOS感光面積1/1.28英寸，像素5000萬、支持像素四合一、H/V QPD對(duì)焦和DCG HDR等技術(shù)。四合一像素合并可實(shí)現(xiàn) 1250 萬像素視頻和預(yù)覽，具有 2.4 微米等效靈敏度，可實(shí)現(xiàn)出色的弱光性能；支持高達(dá) 120 幀/秒的幀率，具有 4x 弱光靈敏度。

該產(chǎn)品在2023年4月出樣，在今年4月，華為Pura70系列上市，豪威OV50H也成功替代索尼攝像頭芯片，成為Pura 70標(biāo)準(zhǔn)版的主攝傳感器，華為手機(jī)重要零部件國產(chǎn)化程度進(jìn)一步提升。華為P70搭載了這款5000萬像素的主攝傳感器，為韋爾股份今年在國產(chǎn)品牌手機(jī)推廣50MP像素CIS高端定位產(chǎn)品帶來示范效應(yīng)。這款產(chǎn)品用于年度旗艦級(jí)智能手機(jī)后置主攝光學(xué)模組搭載的圖像傳感器（CIS），逐步替換之前的索尼和三星同品類。

據(jù)悉，在50MP手機(jī)CIS芯片領(lǐng)域，韋爾布局了OV50A、OV50D、OV50E等五款產(chǎn)品，成功卡位國產(chǎn)手機(jī)，已經(jīng)陸續(xù)獲得了華為、小米、榮耀等國產(chǎn)終端旗艦機(jī)型的份額，應(yīng)用在這些高端旗艦手機(jī)的寬幅和超寬幅后置攝像頭，

在車載圖像傳感器領(lǐng)域，豪威的OX08D10，就引入了其最新的TheiaCel技術(shù)，結(jié)合DCG和LOFIC兩大解決方案。OX08D10采用了單光電二極管的LOFIC架構(gòu)，結(jié)合一個(gè)更大的電容，捕捉從光電二極管溢出的電荷，實(shí)現(xiàn)更大的滿井容量。也正因如此，TheiaCEL可以在DCG之外，再增加兩次短曝光，從而實(shí)現(xiàn)高達(dá)140dB的動(dòng)態(tài)范圍。

韋爾股份近期發(fā)布的2024年半年度業(yè)績(jī)預(yù)告顯示，預(yù)計(jì)上半年實(shí)現(xiàn)歸屬母公司凈利潤13.08億元至14.08億元，同比增加754.11%到819.42%。公司表示，隨著高端智能手機(jī)市場(chǎng)的產(chǎn)品導(dǎo)入和汽車市場(chǎng)自動(dòng)駕駛應(yīng)用的持續(xù)滲透，公司營收實(shí)現(xiàn)明顯增長(zhǎng)。

2024年1月，思特威推出首顆50M規(guī)格的1/1.28英寸產(chǎn)品SC580XS，這款傳感器專為高端智能手機(jī)的主攝像頭設(shè)計(jì)，并引入了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，包括思特威的新一代像素技術(shù)SFCPixel-2，以及PixGain HDR和AllPix ADAF等。這些技術(shù)使得SC580XS在保持高動(dòng)態(tài)范圍的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)低噪聲、全像素對(duì)焦和超低功耗。SC580XS是基于22nm HKMG工藝制程制造的，因此具有出色的低功耗性能。與同類產(chǎn)品相比，其在不同對(duì)焦模式下的拍攝功耗分別降低了34%和56%。

近日，思特威最新發(fā)布2024年半年度業(yè)績(jī)預(yù)告，預(yù)計(jì)2024年上半年實(shí)現(xiàn)營收24億元到25億元，其中應(yīng)用在旗艦手機(jī)主攝、廣角、長(zhǎng)焦鏡頭的高階5000萬像素產(chǎn)品出貨量大幅度上升，帶動(dòng)智能手機(jī)領(lǐng)域營收獲得顯著增長(zhǎng)。

從近期索尼、豪威和思特威等廠商發(fā)布的新品來看，1億像素以上的圖像傳感器已經(jīng)不再是剛需，反倒是具備DCG等高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)的CIS更能抓住OEM的需求。

小結(jié)：

2024年智能手機(jī)終端需求呈現(xiàn)復(fù)蘇態(tài)勢(shì)，提振手機(jī)CIS需求。IDC最新報(bào)告顯示，2024年第二季度全球智能手機(jī)出貨量同比增長(zhǎng)6.5%，達(dá)到2.854億部。中低端機(jī)型受益50MP產(chǎn)品國產(chǎn)化加速、中高端機(jī)型超廣角和長(zhǎng)焦等功能升級(jí)，智能手機(jī)CIS市場(chǎng)需求進(jìn)一步擴(kuò)大。

索尼、三星通過不斷推出新品擴(kuò)大自身市場(chǎng)份額，中國廠商豪威、思特威實(shí)現(xiàn)了5000萬主攝圖像傳感器的突破，我們相信國產(chǎn)5000萬像素傳感器的性價(jià)比也將帶動(dòng)智能手機(jī)市場(chǎng)回暖。未來圖像傳感器技術(shù)在手機(jī)終端需求端倒逼下，會(huì)實(shí)現(xiàn)哪些新的突破，我們將拭目以待。

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