Cep telefonu kamera özel raporu: sürekli yenilik, çok yönlü destek teknolojisi yükseltmesi
Raporu almak için, lütfen Future Think Tank www.vzkoo.com'da oturum açın.
1 Kamera tanıtım ve uygulama alanları
1.1 Kamera görüntülemenin ilkeleri ve bileşenleri
Kamera, görüntülerin görüntülenmesini ve kaydedilmesini gerçekleştirmek için dışbükey mercek görüntüleme ilkesini kullanan bir cihazdır. Görüntü kaydı açısından, geleneksel kameralar (film kameraları) görüntüleri kaydetmek için film kullanır.Film esas olarak ışığa duyarlı malzemelerden (genellikle gümüş halojenür) oluşur.Işığa duyarlı malzemeler açığa çıkarıldıktan sonra, daha sonra geliştirilen gizli görüntüler oluşturmak için kimyasal değişikliklere uğrayacaklar. Son fotoğraf, sabitleme ve sabitleme işleminden sonra oluşturulur; dijital kamera, lens tarafından oluşturulan optik görüntüyü görüntü sensörünün yüzeyine yansıtır ve ardından elektrik sinyaline dönüştürür ve A / D (analog / dijital) dönüşümünden sonra görüntü sinyali işlemcisine (ISP) gönderir. İşlemeyi gerçekleştirin ve son olarak belirli bir formatta saklayın veya bir görüntüleme cihazı aracılığıyla görüntüleyin.
Japonya Uluslararası Kamera ve Görüntüleme Ürünleri Birliği'nin (CIPA) verilerine göre, film kameralarının sevkiyatı 2000 civarında zirve yaptı ve hızla yerini dijital kameralara bırakırken, dijital kamera sevkiyatları 2010 civarında zirve yaptı ve ardından hızla düştü. Özellikle, entegre dijital kameralardaki düşüş özellikle belirgindir.
Dijital kameraların yapısına benzer şekilde, tüm kamera türleri şu anda temelde lensler, filtreler, görüntü sensörleri (CIS) ve diğer bileşenleri içerir. Ek olarak, çoğu kamera aynı zamanda ses bobini motoru (VCM) içerir. Lens odağını kontrol edin. Kamera ve görüntü sinyali işlemcisi (Görüntü Sinyal İşlemcisi, ISP) kamera işlevini birlikte gerçekleştirir.
1.2 Cep telefonları, kameralar için en büyük terminal uygulama alanıdır
Küresel kamera uygulamaları açısından, cep telefonları, video gözetimi ve araba kameraları, optik lens modülü bileşen endüstrisinin genel eğilimini büyük ölçüde etkileyebilecek en büyük üç son pazardır.
Lens perspektifinden bakıldığında, TSR'nin 2018 lens pazarı araştırma raporu, cep telefonları, video gözetimi ve otomotiv lensleri alanlarındaki küresel optik lens modüllerinin birleşik gelirinin bir büyüme trendini sürdüreceğini gösteriyor. 2018'deki birleşik pazar geliri yaklaşık 5,916 milyar ABD dolarıdır ve 2022 olması beklenmektedir. Yıllık gelir yaklaşık 8,88 milyar ABD dolarına ulaşabilir, bunun küresel cep telefonu kamera geliri 6,045 milyar ABD dolarına, küresel gözetleme lensi geliri 1,142 milyar ABD dolarına ve küresel otomobil merceği geliri 1,613 milyar ABD dolarına ulaşacaktır.
CMOS görüntü sensörü pazarı perspektifinden Yole verilerine göre, 2019'un dördüncü çeyreğinde toplam satış ölçeği 5,746 milyar ABD dolarıydı ve bunun mobil uygulamalar (çoğunlukla cep telefonları) yaklaşık 4 milyar ABD doları satarak tüm BDT pazarının yaklaşık% 70'ini oluşturuyordu.
Kamera modülü pazarı perspektifinden bakıldığında, Yole verileri, 2018'deki genel kamera modülü sevkiyatının 5,1 milyar olduğunu ve bunun% 82'sini akıllı telefon pazarının oluşturduğunu; 2018'deki küresel kamera modülü satışlarının yaklaşık 27,1 milyar ABD doları olduğunu gösteriyor. Kamera modüllerinin satış ölçeği yaklaşık olarak 20,5 milyar ABD dolarıdır ve yaklaşık% 76'sını oluşturmaktadır.
2 Kameranın ana bağlantıları ve evrim yönü
Öngörü Endüstrisi Araştırma Enstitüsü verilerine göre, maliyet yapısı açısından, cep telefonu kamerasını örnek alarak, görüntü sensörlerinin maliyeti% 52 ile en yüksek paya sahipken, onu% 19 ile optik lensler izledi; ayrıca modül paketleme maliyeti% 20'ye ulaştı . Yole'nin verileri, CMOS kamera modüllerinin (CMOS görüntü sensörleri kullanan) değer bileşiminde, görüntü sensörlerinin% 45,2; lenslerin% 15,1; ses bobini motorlarının% 8,5; modül ambalajı ve diğerleri Bileşenler% 31,3'ü oluşturdu. Yole, küresel CMOS kamera modülü gelirinin 2018'de 27,1 milyar ABD Doları'ndan 2024'te 45,7 milyar ABD Doları'na ve 2018-2024'te% 7,8'lik YBBO ile artacağını tahmin ediyor. Ayrıca 3 boyutlu teknolojinin uygulanmasına bağlı olarak aydınlatma alt modülleri önemli ölçüde büyüdü ve 2018'de 720 milyon dolardan 2024'te 6,1 milyar dolara çıkacak.
2.1 Görüntü sensörü: Endüstri zincirinin değeri, daha büyük boyutlara doğru ilerleyerek en yüksek oranı oluşturur
Görüntü sensörünün temel işlevi, optik görüntü sinyallerini elektrik sinyallerine dönüştüren bir sensördür ve kamera sistemi üzerindeki etkisi, retinanın insan gözü üzerindeki etkisine eşdeğerdir. İlk görüntü sensörleri, çoğunlukla ikonoskop, görüntü orthicon, vidicon, selenyum, arsenik, tellür ve çığ çarpan hedefi kullanan vakumlu elektronik cihazlardı. Kamera tüpü (HARP) vb. 1960'lardan bu yana çeşitli katı hal görüntü sensörü çözümleri yayınlanmıştır.Bunlardan en önemlisi, Bell Araştırma Enstitüsü tarafından 1969 yılında icat edilen ve bir sonraki yıl yayınlanan CCD'dir (Charge Coupled Device). Görüntü sensörü O zamandan beri, görüntü sensörü kademeli olarak vakumlu elektronik tarama yönteminden sağlam bir kendi kendine taramalı çıktı yöntemine doğru gelişti. 1990'larda CMOS (Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken) görüntü sensörleri ortaya çıktı.İşlem ilerledikçe, CCD'ler kademeli olarak ana sensör tipi olarak değiştirildi.
CCD görüntü sensörü ve CMOS görüntü sensörü, şu anda piyasada bulunan iki görüntü sensörüdür.Her ikisi de fotoelektrik dönüştürme için fotodiyot kullanır, ancak farklı veri aktarım yöntemleri ve araçları kullanır. CMOS görüntü sensörleri, maliyet, güç tüketimi ve yanıt hızı açısından CCD görüntü sensörlerinden önemli ölçüde daha iyidir, ancak hassasiyet, çözünürlük ve gürültü gibi göstergelerde nispeten daha düşüktür. Bununla birlikte, iyileştirmeler yapıldı ve performansları CCD görüntü sensörlerine kademeli olarak yaklaştı veya hatta aştı. .
Pazar payı açısından CMOS görüntü sensörü (CIS), görüntü sensörü pazarının ana akımı olarak CCD görüntü sensörü yongalarının yerini aldı. CMOS görüntü sensörü pazarı 2018'de 14,2 milyar ABD doları değerindeydi ve yıllık% 13,6 artışla görüntü sensörü pazarının% 90'ını oluşturuyordu, 2012'de% 74 ve 2007'de% 54'ten önemli bir artış oldu. Yole verileri, 2019'daki CMOS görüntü sensörü pazarının yıllık% 25 artışla 19,3 milyar dolar olduğunu gösteriyor.
BDT pazarının büyüme oranı açısından IC Insights'ın 2018 tahminine göre 2017-2022 satış YBBO'su% 8,8 ve satış hacmi YBBO% 11,7; Yole'nin 2018 tahminine göre 2017-2023 satış YBBO% 9,4'tür. Ajansın son tahmini, yeni taç pnömoni salgınının etkisiyle, büyüme oranının 2020'de% 7'ye düşeceğini ve 2021'de biraz toparlanacağını gösteriyor (büyüme oranı% 12). BDT pazarının 2025'te 28 milyar ABD dolarına ulaşacağı tahmin ediliyor.
Yole verilerine göre, BDT'nin (CMOS görüntü sensörü) ortalama birim fiyatı 2015'ten 2019'a kademeli olarak yükseldi. 2019'da ortalama fiyat 2018'e göre yıllık bazda% 8 artarak 3 ABD dolarına yakın bir artış gösterdi. 2020 yılında birim fiyatın bir önceki yıla göre% 4 artması ve 2020-2025'te artması bekleniyor. Yıl boyunca temelde istikrarını korudu ve 3 ABD doları seviyesinde tutuldu.
CMOS görüntü sensörü pazarı oldukça yoğunlaşmış durumda. 2017 yılında, ilk on satıcı% 94'lük birleşik pazar payına sahipti ve bunlardan en büyük üç satıcı Sony, Samsung ve Omnivision% 73'lük birleşik pazar payına sahipti. %, CR3, 2014'teki% 63'ten önemli bir artıştır.
Sensörün boyutu, büyük ölçüde fotoğrafın görüntü kalitesini belirler. Sensör boyutu ne kadar büyükse, ışığa duyarlı alan o kadar büyük ve daha fazla bilgi elde edilir; aynı zamanda, diğer parametreler ve çekim koşulları (mesafe) aynı olduğunda, sensör boyutu ne kadar büyükse görüntüleme açısı da o kadar büyük olur; ayrıca sensör boyutu artar Fiziksel arka planın bulanıklaşmasına yardımcı olur.
Bir fotoğrafın kalitesini belirleyen faktörler ayrıca etkili pikselleri ve birim piksel boyutunu da içerir. Etkili piksel ne kadar büyükse, çözünürlük o kadar yüksek ve fotoğraf detayları o kadar nettir; birim piksel boyutu (birim piksel boyutu = sensör genişliği / fotoğraf çözünürlük genişliği) sensörün hassasiyetini belirler ve daha büyük, daha iyi karanlık ışıkta çekim yetenekleri anlamına gelir , En sezgisel performans, daha düşük gürültü seviyesidir.
Birim piksel boyutu ile etkin pikselin artışı arasında belirli bir çelişki vardır.Sensörün genel boyutu sabitlendiğinde, ikisi aynı anda elde edilemez. Sensör boyutunun artırılmasına ek olarak, RGGB, RYYB vb. Dahil olmak üzere dört pikseli tek bir pikselde birleştirerek birim piksel boyutunu artırmak da mümkündür, burada R kırmızı piksel, G yeşil pikseller ve B ise Mavi pikseller, Y sarı pikselleri temsil eder) yüksek pikseller altında koyu ışık paraziti sorununu çözmek için.
Günümüzde çeşitli cep telefonu marka üreticilerinin kullandığı sensörlerin boyutları pikseller arttıkça (özellikle amiral gemisi seviyesi) artmaktadır. 2019'dan önce piyasaya sürülen cep telefonlarının sensör boyutu genellikle 1/2 inç'in altında ve 2019'dan sonra sensör boyutu 1'dir. / 2 inçten büyük sensörlere sahip modeller sırayla listelenmiştir. Şubat 2020'de piyasaya sürülen Samsung Galaxy S20 / S20 + / S20 Ultra sensörleri sırasıyla 1 / 1,76 inç, 1 / 1,76 inç ve 1 / 1,33 inçtir. Şubat 2020'de piyasaya sürülen sensörler Huawei P40 serisi sensörün boyutu 1 / 1,28 inç'e ulaşıyor.
2.2 Lens: Lens sayısındaki artış hala bir hile ve cam-plastik hibrit lenslerin kademeli olarak tanıtılması bekleniyor
Optik lens genellikle kamera lensi veya fotoğraf lensi olarak adlandırılır, kısaca lens, işlevi optik görüntülemedir. Optik lens, görüntüleme kalitesini ve algoritmanın gerçekleştirilmesini ve etkisini doğrudan etkileyen optik görüntüleme sisteminde vazgeçilmez bir bileşendir. Merceğin bileşimi, bir mercek (genellikle birden çok merceğin bir kombinasyonu), bir filtre cihazı ve bir mercek çerçevesi içeren mercek yapısıdır. Görüntü kalitesi, lens lens boyutu, eğrilik, lens sayısı, lens eşleştirme yapısı ve malzeme gibi birçok faktörden etkilenen birçok optik lens parametresi ile ilgilidir.
Lens lensinin malzemesine göre, plastik lens (plastik) veya cam lens (cam) olarak ikiye ayrılabilir.Genel lens yapıları arasında 1P, 2P, 1G1P, 1G2P, 2G2P, 2G3P, 4G, 5G vb. (P plastik anlamına gelir, G, Cam anlamına gelir, Sayı, lens sayısını temsil eder).
Plastik lensler, düşük maliyetleri ve kolay seri üretimleri nedeniyle akıllı telefon optik lenslerinin ana akımı haline geldi.Ancak, ultra yüksek pikselli ve geniş diyaframlı akıllı telefon kameralarının yükseltilmesiyle plastik lensler, görüntüleme netliği ve distorsiyonu açısından gelişmiş optik performansa sahip oldu. Darboğaz daha belirgin hale gelir. Cam-plastik hibrit mercek, cam merceğin ve plastik merceğin avantajlarını birleştirerek merceğin kalınlığını ve bozulma oranını azaltabilir ve görüntü netliğini ve açıklık boyutunu iyileştirebilir. Ağustos 2017'de piyasaya sürülen LG V30, ilk kez bir cam-plastik hibrit lens kullandı; Mayıs 2019'da Honor 20 Pro piyasaya sürüldü ve 48MP ana kamerası 6P1G (6 plastik lens artı 1 cam lens) cam-plastik hibrit lens çözümünü benimser. Teknolojik ilerleme, maliyet azaltma ve tüketicilerin fotoğraf / video kalitesi için daha yüksek gereksinimleri ile, cam-plastik hibrit lenslerin daha da teşvik edilmesi bekleniyor.
Lens elemanlarının sayısındaki artış, ışık toplama yeteneğini geliştirmeye ve sapmaları ortadan kaldırmaya yardımcı olacak, böylece görüntü kalitesini artıracak, yakınlaştırma ve sarsıntı önleme gibi yardımcı işlevleri geliştirecek, ancak aynı zamanda ışık geçirgenliğini azaltacak, tasarım zorluğunu artıracak ve üretim verimini artıracaktır. Düşüş ve artan maliyetler gibi sorunlar.
Yerli akıllı telefonların ana kamerasındaki lens sayısının dağılımına bakıldığında, ana pazar payını 5P lensler ve 6P lensler oluşturdu. 2018'de 6P lensler Çin'deki ana akıllı telefon kameralarının% 64.3'ünü oluştururken, 5P lensler% 35.6 ve 7P lens çıkışı oluşturdu. Hacim nispeten küçüktür.
Kasım 2018'de OPPO, 7P ana kameralı ilk OPPO R17 Pro'yu piyasaya sürdü. Hemen ardından Xiaomi ve Huawei sırasıyla Şubat 2019 ve Nisan 2019'da Xiaomi Mi 9 Transparent Premium Edition ve 7P lensli Huawei P30 Pro'yu piyasaya sürdü. Kasım 2019'da Xiaomi, 8P lensli ilk Xiaomi Mi CC9 Premium Edition'ı piyasaya sürdü.Aynı zamanda Şubat 2020'de piyasaya sürülen Xiaomi Mi 10 Pro da 8P ana kamerayı benimsedi.
Optik lens engelleri çok yüksektir ve bunlar esas olarak patentlerin, üretim süreçlerinin ve kalıpların üç yönüne yansır.Bu nedenle, büyük ölçekte yüksek seviyeli lensleri fiilen seri üreten çok az şirket vardır. 2018 yılında, cep telefonu kamera lensi pazarında ilk beş üretici, güvenlik gözetleme kameralarının pazar yoğunluğundan biraz daha düşük olan% 66 pazar payına sahipti (ilk beş üreticinin pazar payı% 84,3'tür).
2.3 Diğerleri: motor, filtre, modül paketi
(1) Motor
Örnek olarak bir cep telefonu kamerasını ele alalım. Odak uzaklığının ayarlanıp ayarlanamayacağına ve ayarlama yöntemine göre, kabaca sabit odak uzaklığı (FF, Sabit Odak), otomatik odak (AF, Otomatik Odak), optik yakınlaştırma (OZ, Optik Yakınlaştırma), otomatik odak ve optik yakınlaştırma olarak ikiye ayrılabilir. Tüm kamera modüllerinin bir motor kullanması gerekir. Ek olarak, optik görüntü sabitleme (OIS), motorların katılımını da gerektirir.
Şu anda, akıllı telefon kameralarında kullanılan üç ana otofokus motoru türü vardır: Step Motor, Ultrasonik Motor (bir tür Piezo Motor), Voice Circle Motor (VCM, Voice Circle Motor / Voice) Bobin Aktüatörü). Ses bobini motorları, basit yapıları ve küçük boyutları nedeniyle bu aşamada ana akım haline gelmiştir.
Ses bobini motorunun (VCM) çalışma prensibi, bobinin DC akımını kalıcı bir manyetik alanda ayarlayarak ön ve arka kamışları taşıyan mercek taşıyıcısının hareketini kontrol etmek, böylece merceği hareket ettirmek ve net görüntü elde etmektir. Ses bobini motoru esas olarak mıknatıs, demir kabuk, üst kapak, bobin, taşıyıcı, ön kamış, arka kamış, taban, Hall çipi, PCB, kapasitör ve diğer parçalardan oluşur. Ses bobini motoru, açık döngü motoru (Açık Döngü), kapalı döngü motoru (Kapalı Döngü), optik görüntü sabitleme (OIS, Optik Görüntü Sabitleme) motoru (çeviri tipi, kaydırma tipi, bellek metal tipi), OIS olarak ayrılabilir. + Döngüyü Kapat Altı eksenli motor vb.
Yole istatistiklerine göre 2018 yılında 2,01 milyar dolar olan ses bobini motorlarının satış hacmi, 2,3 milyar ABD doları pazar büyüklüğü olmuştur. 2024 yılında satış hacminin 4,02 milyar ABD dolarına, pazar büyüklüğünün 4,4 milyar ABD dolarına ulaşacağı tahmin edilmektedir.
Pazar yapısı açısından bakıldığında, dünyada, ağırlıklı olarak Japonya, Güney Kore, Çin ve diğer bölgelerde dağıtılmış yüzlerce ses bobini motor üreticisi bulunmaktadır. Bunların arasında, Japon şirketleri küresel pazar payının% 40'ından fazlasını oluşturuyor ve ileri teknoloji ve üretim yeteneklerine sahipler .. Temsilci şirketler çoğunlukla Alps (ALPS), Mitsumi (Mitsumi) ve TDK'dır. Yerli VCM şirketleri 2013'ten bu yana hızla gelişti ve şu anda sıralanan en iyi şirketler Haoze, Zhonglan ve New Thinking'dir.
(2) Filtre
Filtre, plastik veya cam alt tabakaya özel yakıt eklenerek veya diğer istenmeyen ışık dalga boyu bantlarını zayıflatmak (absorbe etmek) için yüzeyindeki bir veya birkaç optik film katmanını buharlaştırarak yapılır. Tabakanın yapısı ve filmin yapısı parametrelerle eşleşir ve çeşitli spektral özellikler elde edilebilir, böylece filtre ışık dalgasının iletimini ve yansımasını kontrol edebilir, ayarlayabilir ve değiştirebilir.
Filtreler genellikle spektral bant, spektral özellikler, kaplama malzemeleri ve uygulama özellikleri gibi özelliklere göre sınıflandırılır. Spektral özelliklerin sınıflandırılmasına göre, bant geçiren filtreler, kesme filtreleri, iki yönlü spektroskopik filtreler, nötr yoğunluk filtreleri, yansıma filtreleri vb. Olarak ayrılabilir; spektral bant sınıflandırmasına göre ultraviyole bant filtrelerine ayrılabilir. , Görünür ışık filtreleri ve kızılötesi bant filtreleri; film malzemelerinin uygulamasına göre yumuşak film filtrelerine ve sert film filtrelerine ayrılabilir; uygulama özelliklerine göre tıbbi biyokimyasal cihaz filtreleri ve floresans mikroskoplarına ayrılabilir Filtreler, çok bantlı sert kaplamalı filtreler vb. Kullanın.
İnsan gözü ve görüntü sensörü her dalga boyuna farklı hassasiyete sahip olduğu için, ışık lensin içinden geçtikten sonra insan gözü kızılötesi ışığı göremez, bu da görüntünün rengini ve kalitesini etkileyen görünür ışık görüntülemenin hedef yüzeyinde sanal bir görüntü oluşturacaktır. Bu nedenle, kameranın yüksek görünür ışık geçirgenliği (400-630nm) ve yakın kızılötesi ışığı (700-1100nm) kesmesi için kullanılan bir kızılötesi kesim filtresi (IR Kesme Filtresi) ile donatılması gerekir. Farklı alt tabaka malzemelerine göre, kızılötesi kesme filtreleri beyaz cam kızılötesi kesme filtreleri, mavi cam kızılötesi kesme filtreleri, reçine kızılötesi kesme filtreleri vb. Olarak ayrılabilir.
Kızılötesi kesim filtrelerine ek olarak, kameralarda biyometri ve 3D teknolojisinin uygulanması nedeniyle, yalnızca belirli bir frekans bandındaki kızılötesi ışığın geçmesine izin veren filtrelere (bant geçiş filtreleri) olan talep yavaş yavaş açılmıştır.
(3) Modül paketi
Modül fabrikası lensi, filtreyi, görüntü sensörünü, motoru, PCB'yi, tabanı ve diğer bileşenleri bir kamera modülüne monte eder. Kamera modüllerinin ortak paketleme yöntemleri, tek çipli çözüm ve çift çipli çözümü içerir. Tek çipli çözüm şunları içerir: 1) PLCC / CLCC (Plastik / Seramik Kurşunlu Talaş Taşıyıcı); 2) CSP (ChipScale Paketi); 3) COB (Yerleşik Çip); 4) COF (FPC Üzerinde Çip); 5) FC (Çevirme Çipi). Modül paketlemenin zorluğu, entegrasyon derecesi ile ilgilidir Entegre bileşenlerin sayısı ne kadar büyükse, kamera işlevi o kadar eksiksiz ve paketleme zorluğu da o kadar yüksek olur.
Yole verilerine göre, 2018'de küresel kamera modülü pazarı, yıllık% 6 artışla yaklaşık 27.128 milyar ABD doları oldu. İlk beş tedarikçi LG Innotek, Semco, Foxconn (Sharp), Sunny Optical Technology ve OFILM oldu. Grup geliri, 2017'deki toplam paydan 3,1'lik artışla% 53,9 oldu.
3 Cep telefonu kameralarının diğer yenilikleri ve gelişmeleri
Kameralar akıllı telefonların önemli bir inovasyon noktasıdır. Çeşitli üreticiler yüksek pikseller, geniş yakınlaştırma, gece sahnesi fotoğrafçılığı, 3D algılama, biyometri ve diğer yönlerde sonsuz yenilikler yapmışlardır. Bunların arasında donanım, esas olarak tek lens / malzeme sayısı ve lens sayısına odaklanmaktadır. , Lens tipi ve diğer özellikler, algoritma katmanına ek olarak, süper görüntü kalitesi teknolojisi, Hitchcock zoom teknolojisi, Ultra Steady video süper sarsıntı önleme teknolojisi gibi yeni uygulamaları da içerir.
3.1 Çoklu kamera çözümü: kamera sayısı artmaya devam ediyor
Şu anda, piyasadaki yeni piyasaya sürülen akıllı telefonların çoğu, arkaya monte edilmiş çift kamera veya çoklu kamera çözümlerini benimsiyor.Çeşitli çözümler için, ana kamera (bir veya iki) temel vizör işlevinden, geri kalan alt kameralar ise yakınlaştırma ve yakınlaştırmadan sorumludur. Işık yoğunluğu, renk ayarı ve ayrıntı ayarı gibi bir veya birkaç yardımcı görüntüleme işlevi.
Çift kamerayı örnek alırsak, cep telefonlarındaki yaygın çözümler arasında renkli + renkli çözümler, renkli + siyah beyaz çözümler, geniş açı + telefoto çözümleri ve renk + derinlik çözümleri bulunmaktadır. Üç kameralı ve dört kameralı çözümler genellikle renkli kameralar, siyah beyaz kameralar, geniş açılı kameralar, telefoto kameralar ve derinlik kameralarının birleşimidir. Ek olarak, çeşitli kamera çözümleri genellikle optik görüntü sabitleme (OIS) ve otomatik odaklama (AF) gibi işlevler ekler.
Ön kamera, arka kameraya ek olarak Vivo X9, Huawei P40 serisi ve Huawei Magic2, Meitu V7 gibi çift kamera çözümlerini de benimseyerek üç ön kamerayı benimsemeye başladı. Yüksek ekran-gövde oranı ve estetik gereksinimleri nedeniyle, ana akım modellerin ön kamera sayısının sınırlı büyüme alanına sahip olması beklenmektedir.
Foresight Industry Research Institute tarafından aktarılan Statistia verilerine göre, küresel ortalama akıllı telefon tek kameralı kamera sayısı 2014'ten 2018'e istikrarlı bir şekilde arttı ve 2018'de ortalama sayı birim başına 2,84 oldu. Rising Sun Big Data'ya göre 2 ve 3 kameralı cep telefonlarının oranının (ön kameralar dahil) 2019 ve 2020 yıllarında azalması beklenirken, 4 ve 5 kameralı cep telefonlarının oranı artmaya devam edecek. 2020 yılında oranlar sırasıyla% 42 ve% 15 olacak. Yole verilerine göre 2019 yılında ortalama akıllı telefon kamerası sayısı bir önceki yıla göre% 21,7 artışla yaklaşık 3,06'dır.Akıllı telefon kamera sayısının istikrarlı bir şekilde artması bekleniyor. 2025'te akıllı telefon başına ortalama kamera sayısı yaklaşık 3,83'tür.
3.23D algılama: ToF şemasının geniş bir uygulama alanı vardır
2D teknolojisi ile karşılaştırıldığında, 3D teknolojisi yalnızca nesnenin X ve Y değerlerini görüntüleyemez, aynı zamanda karmaşık görevleri çözmek için yeni olanaklar sağlayan kaydedilen sahne veya nesnenin derinlik değerini de sağlar. Tüketici elektroniğine ek olarak, 3D teknolojisi ayrıca robotik, fabrika otomasyonu ve tıbbi alanlarda geniş uygulama olanaklarına sahiptir. Yole verilerine göre 2019 yılında küresel 3D görüntüleme ve algılama pazarı 5.048 milyar ABD Doları değerindeydi.Bunlardan en büyük uygulama alanı olan mobil tüketici uygulamaları% 40, sanayi, savunma, havacılık ve otomotiv uygulamaları% 21, % 17,% 17; Yole, küresel 3D görüntüleme ve algılama pazarının 2025'te 15.079 milyar ABD dolarına ulaşacağını ve CAGR'nin 2019-2025'te% 20'yi aşacağını tahmin ediyor. 2025'te 8.165 milyar ABD doları olan pazar büyüklüğü ile mobil tüketici uygulamaları en büyük uygulama alanı olmaya devam edecek. , Otomotiv uygulamaları% 54 ile ikinci en büyük uygulama alanına yükseliyor ve 2025 yılında pazar büyüklüğü% 24 ile 3.673 milyar ABD doları olacak.
Tüketici alanında 3D teknolojisinin en tipik uygulaması akıllı telefonlardır.Kamera işlevini geliştirmek için derinlik bilgisi elde etmenin yanı sıra, biyometrik uygulamalar için de kullanılabilir. Eylül 2017'de piyasaya sürülen iPhone X, 3D algılama teknolojisini uygulayan ilk akıllı telefon modellerinden biridir.Geleneksel ön kamera ile karşılaştırıldığında, iPhone X, yapılandırılmış ışık kullanan bir kızılötesi kamera, sel ışık algılama öğesi ve bir nokta vuruşlu projektör ekledi. Teknoloji, insan yüzlerindeki 3B bilgileri tanır.
Cep telefonlarının ön ve arka kameralarına 3D algılama teknolojisi uygulandı. Yolenin son tahminine göre, akıllı telefonlarda ana akım 3D algılama uygulaması arka kamera olacak. Penetrasyon oranı tahmini Yole, arka kamerada 3B algılamanın penetrasyon oranının 2025 yılında% 42, ön kameranın penetrasyon oranının ise yaklaşık% 25 olacağını tahmin ediyor.
3D bilgi toplamanın teknik araçları arasında sıradan optik 3D (Optik 3D, stereo görüş, yapılandırılmış ışık, ToF, vb. Dahil), CT teknolojisi (kullanıma göre sıradan X-ışını CT ve optik CT dahil), lidar vb. Tıp alanında kullanılan Lidar, ağırlıklı olarak ulusal savunma, havacılık ve ulaşım gibi uzun mesafeli ölçüm gerektiren alanlarda kullanılmaktadır. Yole'un tahminine göre, uygulama senaryolarının pazar payına uygun olarak ana pazar payını ToF kameraları, LiDAR ve yapılandırılmış ışık kameraları işgal edecek.
Mobil tüketici alanında uygulanan 3B teknik çözümler esas olarak stereo görüş, yapılandırılmış ışık ve uçuş süresini içerir.Stereo görme yöntemi nispeten basittir ve bir ışık kaynağı gerektirmez. İşlemcinin bilgi işlem gücü gereksinimleri yüksektir. Akıllı telefonlarda yapılandırılmış ışık ve uçuş süresi uygulaması son yıllarda daha fazla ilgi gördü ve ana akım cep telefonu üreticileri tarafından sunulan nispeten modern 3D işlevsel modeller ağırlıklı olarak bu iki teknik çözüme odaklanıyor. İki çözümün farklı özelliklerine göre, ToF çözümü geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir, hem ön hem de arka kameralar kullanılabilirken, yapılandırılmış ışık çözümü esas olarak ön kameralar için kullanılır.
Üç 3 boyutlu şema arasında, stereo görüş ortam ışığına dayandığından ve bir ışık kaynağı gerektirmediğinden, modül kompozisyonu normal bir kameradan farklı değildir, ancak yapılandırılmış ışık ve ToF şemalarının her ikisi de ışık kaynakları gerektirir ve modüllere verici ve alıcı ünitelerin eklenmesi gerekir. 3D algılama modülünün ışık kaynağı temel olarak Vcsel (dikey boşluk yüzey yayan lazer), optik kırınım elemanı (yapılandırılmış ışık şeması altında) / difüzör (ToF şeması altında) ve lens sisteminden oluşur; ayrıca 3D algılama modülünün alıcısı Yakın kızılötesi kamera için, yalnızca belirli bir frekans bandındaki kızılötesi ışığın geçmesine izin veren dar bantlı bir filtre kullanılır.
3B algılama endüstrisi ekolojik zinciri, ışık kaynakları, optik birimler (lensler ve filtreler vb.), Görüntü sensörleri ve modül üretiminin yanı sıra yazılım, işlemciler ve 3B sistem tasarımı gibi doğrudan donanım bağlantılarını içerir. Yole's 2018'e göre " "3D Görüntüleme ve Algılama", iletişim ve tüketici alanlarındaki ışık kaynağı, optik ünite, görüntü sensörü ve modül üretim sektörlerinin pazar büyüklüğünün 2023 yılında 2,2 milyar ABD doları, 4,4 milyar ABD doları, 2,7 milyar ABD doları ve 6,2 milyar ABD doları olacağı tahmin edilmektedir.
3.3 Periskop lens: Kalınlık sınırını aşın ve 5x ve üzeri optik zoom elde edin
Kamera yakınlaştırma yöntemleri temel olarak dijital yakınlaştırmayı (Dijital Yakınlaştırma) ve optik yakınlaştırmayı (Optik Yakınlaştırma) içerir. Dijital yakınlaştırma, büyütme amacına ulaşmak için resimdeki her pikselin alanını artırmak için dijital kameradaki işlemciyi kullanır.Dijital yakınlaştırma, lensin odak uzunluğunu değiştirmez ve elde edilen resim esasen yakınlaştırmadan önceki resimle aynıdır; optik yakınlaştırma Çekilecek sahneyi yakınlaştırmak ve uzaklaştırmak için lens ile nesne arasındaki mesafeyi değiştirerek yakınlaştırmayı sağlamak için optik lens yapısına güvenmek. Ek olarak, cep telefonlarında farklı odak uzunluklarına sahip lenslerin karışık kullanımı da benzer optik yakınlaştırma efektleri sağlayabilir.
Cep telefonunun kalınlığının sınırlandırılması nedeniyle genel telefoto kamera dar bir iyileştirme alanına sahip olduğu için periskop telefoto kamera ortaya çıkmıştır. Dahili yakınlaştırma lensleri olarak da bilinen periskop lensler, ışık yolunu (bir veya daha fazla kez) katlamak için bir ayna kullanır, böylece telefonun kalınlığını önemli ölçüde artırmadan yakınlaştırma özelliğini geliştirir. Örnek olarak Huawei cep telefonlarını ele alalım. 2019'dan beri piyasaya sürülen Huawei P30 Pro, P40 Pro ve P40 Pro +, sırasıyla yaklaşık 8,41 mm ve 8,95 mm kalınlıklara sahip sırasıyla 125 mm, 125 mm ve 240 mm eşdeğer odak uzunluklarına sahip periskop telefoto lensler kullanıyor. 9.0mm, periskop lenssiz Huawei P30 (maksimum odak uzaklığı 80 mm) ve P40 (maksimum odak uzunluğu 80 mm) karşılaştırılabilir sürümleri yaklaşık 7,57 mm ve 8,50 mm kalınlığındadır.
Genel lens ile karşılaştırıldığında periskop lens, ışık yolunun yönünü değiştirmek için yapıda yeni bir dönme prizma grubuna sahiptir. Direksiyon prizması genellikle camdan yapılır ve eklenmesi, kamera düşme stabilitesine, lens sayısının darboğazına ve algoritmaların optimizasyonuna bir dizi zincir reaksiyonu getirecektir. Periskop lenslerinin üretiminde, lens üreticileri ve modül üreticileri daha büyük zorluklarla karşı karşıyadır.
Şu anda Huawei, Samsung, OPPO, Vivo ve diğer markalar periskop lenslerle donatılmış cep telefonu modellerini piyasaya sürdü.Bu cep telefonları çoğunlukla 6.5 inç (veya 6.5 inç'e yakın) büyük ekranlardan oluşuyor ve arka kamera sayısı üçten fazla.
Periskop kameralar, yakınlaştırma yeteneklerinde geleneksel çözümlerin sınırlarını aştı.Teknoloji ve endüstri zincirinin daha da olgunlaşmasıyla birlikte, büyük ekranlı cep telefonlarındaki periskop kameraların penetrasyon oranının gelecekte artması bekleniyor.
...
(Raporun görüşleri orijinal yazara aittir ve sadece referans içindir. Raporun kaynağı: Great Wall Guorui Securities)
Raporu almak için, lütfen Future Think Tank www.vzkoo.com'da oturum açın.
Şimdi giriş yapmak için lütfen tıklayın: "bağlantı"
