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詳解手機(jī)攝像頭的創(chuàng)新, 精華都在這里!

?來(lái)源:CIOE中國(guó)光博會(huì)新聞? ? ? ? ? ? ? ?標(biāo)簽:CIOE中國(guó)光博會(huì)

來(lái)自東吳證券的電子行業(yè)首席分析師謝恒老師通過(guò)PPT+語(yǔ)音的方式授課。

從時(shí)下最熱門(mén)的華為三攝及蘋(píng)果結(jié)構(gòu)光切入,謝老師以專(zhuān)業(yè)的角度分析了手機(jī)攝像頭的發(fā)展歷程及未來(lái)的趨勢(shì)。

三攝:追求更好的拍攝質(zhì)量

近年來(lái),手機(jī)攝像頭經(jīng)歷了從單攝到雙攝再到三攝的一個(gè)升級(jí)的過(guò)程??梢钥吹?,無(wú)論是消費(fèi)者還是手機(jī)廠商,都非常愿意在攝像頭上面投入資金。作為國(guó)產(chǎn)第一款三攝手機(jī),華為這個(gè)設(shè)計(jì)非常受消費(fèi)者的追捧,目前發(fā)售兩個(gè)月左右已有接近五百萬(wàn)的訂單了。

目前市場(chǎng)兩種主流的雙攝一個(gè)是華為的雙攝功能。它是通過(guò)彩色+黑白攝像頭實(shí)現(xiàn)的,其中黑白攝像頭提供了一個(gè)非常豐富的灰度信息,以確保成像質(zhì)量能有很高的還原度。而蘋(píng)果的雙攝功能,是通過(guò)長(zhǎng)焦鏡頭+廣角鏡頭實(shí)現(xiàn)的,兩個(gè)鏡頭復(fù)合能有兩倍的光學(xué)變焦。

華為最新推出的三攝相當(dāng)于是把這兩個(gè)功能融合在一起,不只有黑白+彩色的攝像頭,還加了一個(gè)類(lèi)似于蘋(píng)果的長(zhǎng)焦鏡頭,以實(shí)現(xiàn)入門(mén)級(jí)單反的畫(huà)質(zhì)。同時(shí),在軟件上進(jìn)行一些算法的儲(chǔ)備,希望通過(guò)這個(gè)三攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的功能,比如3D建模、游戲、拍照、視頻以及更多交互上,對(duì)消費(fèi)者的體驗(yàn)帶動(dòng)是非常明顯的。

華為P20?Pro簡(jiǎn)單原理圖

據(jù)了解,華為由于第一款三攝手機(jī)受到消費(fèi)者的青睞,今年下半年至明年都將會(huì)有一個(gè)新的三攝推廣計(jì)劃。年底,小米等客戶也在尋求一些三攝模組廠的配合,預(yù)計(jì)明年也將計(jì)劃推出三攝手機(jī)。蘋(píng)果方面,預(yù)計(jì)明年也至少會(huì)推出一款搭載三攝iPhone的新品。由此可見(jiàn),三攝的推廣速度其實(shí)是非??斓?。

據(jù)了解這是目前手機(jī)廠正在研發(fā)的最頂級(jí)配置三攝的方案,可以實(shí)現(xiàn)五到十倍的光學(xué)變焦。

謝老師預(yù)計(jì),今年三攝使用量光華為一家都將達(dá)到兩千萬(wàn)左右。明年,整個(gè)三攝使用量會(huì)在1.5到兩億部的區(qū)間,帶來(lái)的無(wú)論是行業(yè)還是投資的機(jī)會(huì)都非??捎^。

投資帶來(lái)收益的主要是一些模組廠、CMOS還有濾光片零組件,直接收益就是雙攝到三攝升級(jí)后帶動(dòng)了單價(jià)的提升。

謝老師認(rèn)為,在三攝問(wèn)題上,馬達(dá)和鏡頭的話會(huì)是兩個(gè)比較大的難點(diǎn),需要產(chǎn)業(yè)鏈上重視。三攝的長(zhǎng)鏡頭需要定制,難度還是比較大的。同時(shí),鏡頭重量會(huì)比普通鏡頭更重,所以在馬達(dá)上面的設(shè)計(jì)也是需要用到定制化的馬達(dá)。目前最緊缺的就是鏡頭和馬達(dá),以后這兩個(gè)會(huì)是機(jī)會(huì)最大的零組件。

3D Sensing掀起光學(xué)大革命

3d Sensing也是大家現(xiàn)在提的比較多的光學(xué)創(chuàng)新主要方向。主要包含的話就是3d結(jié)構(gòu)光和ToF兩種。3d的作用是能夠提取到更加豐富立體的信息,所以無(wú)論是在游戲、支付還是更多交互應(yīng)用上面的潛力是非常大的。

目前主流來(lái)看,蘋(píng)果去年在iPhone X上面已經(jīng)搭載了結(jié)構(gòu)光,技術(shù)比較成熟,而且模塊也是做得非常小。同時(shí),今年國(guó)產(chǎn)手機(jī)在結(jié)構(gòu)光方面也有一些相應(yīng)推廣。

謝老師判斷,下半年到明年國(guó)產(chǎn)手機(jī)在ToF上會(huì)有比較大的量。因?yàn)閷?duì)現(xiàn)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)光相對(duì)難度更大。對(duì)于國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商來(lái)說(shuō),要量產(chǎn)結(jié)構(gòu)光功能手機(jī)是有一定難度的。

ToF的性價(jià)比就比較高了,雖然在成像的像素以及反應(yīng)速度比結(jié)構(gòu)光稍弱一些,但是無(wú)論從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的整合還是從價(jià)格上來(lái)說(shuō),都是更容易接受的方案。

結(jié)構(gòu)光:蘋(píng)果引領(lǐng),國(guó)產(chǎn)加速推進(jìn)

具體來(lái)說(shuō)說(shuō)結(jié)構(gòu)光在iphone運(yùn)行的大致工作原理。主要是由三大部分構(gòu)成:在普通攝像頭技術(shù)上包含一個(gè)發(fā)射端、一個(gè)泛光感應(yīng)器用于探測(cè)人臉、再加上接收端的紅外CMOS。

圖為蘋(píng)果供應(yīng)鏈,可以看出其供應(yīng)鏈較長(zhǎng),結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

可以看到,整個(gè)供應(yīng)鏈上的話現(xiàn)在就是這個(gè)發(fā)射端這塊,難度是最大的,國(guó)產(chǎn)手機(jī)可能在供應(yīng)鏈上整合需要一定時(shí)間。

泛光感應(yīng)器和接收端這兩個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)在供應(yīng)鏈上比發(fā)射端要成熟一些,在國(guó)內(nèi)是有可替代供應(yīng)商,所以相對(duì)來(lái)說(shuō)難度沒(méi)有發(fā)射端模塊這么大。

現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)手機(jī)上就是OPPO與小米相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟,下圖為結(jié)構(gòu)光主要模塊拆解。

ToF:性價(jià)比更高,有望快速突破

ToF的原理和結(jié)構(gòu)光是不太一樣的。結(jié)構(gòu)光的原理就是利用幾萬(wàn)個(gè)光斑打出去的形狀,再接收到返回來(lái)的形變,通過(guò)識(shí)別形變來(lái)判斷物體的表面信息。ToF的主要原理就是利用發(fā)射接收來(lái)回光線的時(shí)間差,計(jì)算出相應(yīng)的被拍攝物體的表面3D信息。ToF其實(shí)在應(yīng)用領(lǐng)域是非常廣的,它的優(yōu)勢(shì)在于,可以探測(cè)到更遠(yuǎn)的距離。

下圖是ToF大概的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)??梢钥闯龌旧蟃oF就是一個(gè)發(fā)射加上接收端兩部分,比結(jié)構(gòu)光要簡(jiǎn)單很多。與結(jié)構(gòu)光不同的是,ToF標(biāo)就是普通排列,不需要定制編碼,所以做這方面的公司比結(jié)構(gòu)光是要多的。

而ToF最復(fù)雜的是接收端。因?yàn)門(mén)oF可以實(shí)現(xiàn)比較遠(yuǎn)距離的拍照。所以他的光線的來(lái)回比較長(zhǎng),會(huì)有有比較大的信號(hào)衰減,所以在接收的時(shí)候一定要保證接收端有非常高的靈敏度。

據(jù)了解,從下半年到明年會(huì)有非常多國(guó)產(chǎn)手品牌會(huì)有ToF的配置。最近VIVO在七月份發(fā)布的旗艦機(jī),在前置的人臉識(shí)別上就用ToF來(lái)取代結(jié)構(gòu)光。其中一個(gè)原因就是結(jié)構(gòu)光供應(yīng)鏈很難整合。而像華為oppo小米這些公司,都將會(huì)有ToF功能的發(fā)布。有一些品牌它會(huì)作為結(jié)構(gòu)光的替代,有一些的話,可能就是放在后面做為雙攝或者三攝的補(bǔ)充。因?yàn)樵谧R(shí)別立體信息方面,ToF的能力還是要比普通攝像頭更強(qiáng)的。

然后現(xiàn)在整個(gè)ToF的結(jié)構(gòu)供應(yīng)鏈最大的瓶頸,是在接收端上面。接收端的核心就是,要做出紅外定制的CMOS?,F(xiàn)在的產(chǎn)能大部分都是索尼和松下,現(xiàn)在了解到的國(guó)內(nèi)幾個(gè)主流的方案也基本上采用的是索尼和松下的CMOS。

所以從整個(gè)行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看,三攝也需要增加一顆COMS,ToF現(xiàn)在也需要增加一顆比較大的定制的CMOS。相對(duì)來(lái)說(shuō)CMOS產(chǎn)能并不會(huì)有特別大的問(wèn)題,但整體可以看到這幾年在CMOS的需求,還是會(huì)有比較大的增長(zhǎng)。

從價(jià)格上來(lái)看,ToF的成本是會(huì)比結(jié)構(gòu)光有比較明顯的優(yōu)勢(shì),現(xiàn)在在蘋(píng)果的結(jié)構(gòu)光模塊是在接近二十美金左右的成本, ToF一個(gè)模塊基本上可以做到十美金左右。并且因?yàn)門(mén)oF里面最核心的就是CMOS,拿到CMOS以后基本上整個(gè)ToF模塊就能夠解決供應(yīng)鏈的問(wèn)題。

原文標(biāo)題:【微課堂】課后筆記新鮮出爐!詳解手機(jī)攝像頭的創(chuàng)新,1小時(shí)課程精華都在這里!

原文來(lái)源:http://www.cioe.cn/news/201903/201903151044592437.html

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