1、1乘下游东风摄像头产业链顺势而起随着互联网技术的发展，网络速度的不断提高，感光成像器件技术的成熟大量用于摄像头的制造上，摄像头广泛应用于手机，并将在汽车、VR、无人机等领域开拓新领土。 双摄有望成为新一轮手机创新的标配 目前，一部智能手机大都配置一个前置和一个后置摄像头，手机摄像头的出货量大约是手机的两倍。随着苹果、三星、华为等行业龙头的旗舰机将双摄像头作为一大卖点，据旭日移动终端产业研究所统计，今年双摄像头在国内市场渗透率仅为 5%，双摄有望在明年迎来高增长期，未来双摄像头市场潜力巨大。 现今全球手机摄像头市场有 233 亿美元，预计 2023 年达到 720 亿美元，年均增长率达到 17.
2、5%，市场空间巨大。双摄像头有助于解决手机像素升级瓶颈。传感器尺寸和镜头品质直接决定了相机的成像质量，在智能手机中，由于体积和厚度的限制，不可能无限提高传感器尺寸和镜头的光学素质。在这种情况下，通过加入第二颗摄像头来提高成像质量就成了一个很好的选择。 双摄像头模块除了可以提高夜间成像效果之外，还可以在不使用体积庞大的变焦镜头的前提下，为手机增加光学变焦功能。 双摄像头技术发展可以分为三代： 第一代双摄像头 RGB+RGB，两个摄像头同时进行拍摄，从驱动软件2上控制，两个镜头拍摄时间先后差异在 30ms 以内，相比传统单摄像头，这代产品通过双摄图像合成提高照片清晰度，通过双摄合成降低拍照噪声，但
3、是照片效果的提升并不明显。第二代双摄像头 RGB+Mono，镜头模组充分利用 Mono 摄像头来获得更多的进光量和图片细节，同时利用 RGB 镜头获得丰富的图片颜色，使拍摄效果进一步飞跃，画质细节等得到巨大提升。第三代摄像头，这代摄像头还在研究开发中，面对前面两代还存在应用场景缺乏、产品功能较少等问题，第三代的双摄或许会发展到画质、娱乐、人机交互、工业四大领域，对这些领域进行应用和推广。 像素、光学防抖、算法等升级主导手机创新 当前手机价格竞争已接近极限，手机厂商在不断进行手机差异化设计，而手机像素升级就是很好的差异化方向。但像素不断升级也存在问题，首先是像素升级有瓶颈，像素数值升级和 CMO
4、S 图像传感器尺寸大小存在相互矛盾，像素越高，CMOS 尺寸越大，手机越厚，并且 CMOS 生产成本会上升，不利于 量产，从主流手机厂商的发展方向来看，基本上到了 2000 万像素已经是一个极限。其次就是仅像素升级并不意味着图像清晰度提高，像素只影响照片的尺寸，图像清晰度还需要对应的软件来优化。 目前有两种方法来解决手机像素升级瓶颈问题，其中一种是优化CMOS，现在有背照式和积层式两种优化技术。在传统 CMOS 感光元件中，感光二极管位于电路晶体管后方，进光量会因遮挡受到影响，背照式CMOS 就是将光线掉转方向，让光线首先进入感光二极管，增大感光量，增大感光量低光照条件下的拍摄效果。积层型 C
5、MOS 是使用有信号处理电3路的芯片替代了原来背照 CMOS 图像传感器的支持基板，在芯片上重叠形成背照 CMOS 元件的像素部分，从而实现了在较小的芯片尺寸上形成大量像素点的工艺。 另一种方法就是我们此前提到的双摄方式。但像素不断升级也存在问题，首先是像素升级有瓶颈，像素数值升级和 CMOS 图像传感器尺寸大 小存在相互矛盾，像素越高，CMOS 尺寸越大，手机越厚，并且 CMOS 生产成本会上升，不利于量产，从主流手机厂商的发展方向来看，基本上到了 2000 万像素已经是一个极限。其次就是仅像素升级并不意味着图像清晰度提高，像素只影响照片的尺寸，图像清晰度还需要对应的软件来优化。 目前有两种
6、方法来解决手机像素升级瓶颈问题，其中一种是优化CMOS，现在有背照式和积层式两种优化技术。在传统 CMOS 感光元件中，感光二极管位于电路晶体管后方，进光量会因遮挡受到影响，背照式 CMOS 就是将光线掉转方向，让光线首先进入感光二极管，增大感光量，增大感光量低光照条件下的拍摄效果。积层型 CMOS 是使用有信号处理电路的芯片替代了原来背照 CMOS 图像传感器的支持基板，在芯片上重叠形成背照 CMOS 元件的像素部分，从而实现了在较小的芯片尺寸上形成大量像素点的工艺。另一种方法就是我们此前提到的双摄方式。 光学防抖也是较重要的升级方向。拍照的时候，光从物体上通过镜片反射到传感器上形成图像，如
7、果手抖了或者相机晃动了，光线就会在传感器上不断移动，导致拍出来的照片变模糊，光学防抖技术就是来解决这个问题的。它的主要原理是在相机抖动的时候让镜片反方向移动，4抵消掉抖动时带来的画面晃动，让光线能够准确进入到传感器。但光学防抖最大的缺点就是会使得大大增加整个相机模块的厚度，正常拍摄情况下，普通手机相机和配备有光学防抖的相机拍摄的样张或视频拍摄差异都微乎其微光学防抖对于暗光拍照，以及拍摄视频的确起到了较好的改善作用。 此外，摄像头的发展与算法升级也离不开，虹膜识别也有望成为技术升级方向。在近日公开的三星电子专利申请文件中，包括了手机虹膜识别技术的专利商标“Galaxy Iris”和“Galaxy
8、 Eyeprint”，其中“Galaxy Iris”是由虹膜扫描子系统、光源设备以及三个摄像头组成的图像识别系统，预计虹膜识别技术将应用于今年 8 月 2 日发行的三星 Galaxy Note 7 手机中。谷歌的 Project Tango 项目配备了一系列摄像头、传感器和芯片，能实时为用户周围的环境进行 3D 建模，通过使用配备 Project Tango 的设备可以应用于测量和记录一个区域或空间的维度、无人机上自动躲避障碍物、VR 虚拟游戏等。 汽车：ADAS 对摄像头需求强 摄像头在汽车领域的应用正在兴起，由于具有前视、后视、环视、车内监控的需求，摄像头已经应用于行车记录仪、倒车影像、变
9、道辅助（弥补后视镜盲区） 、驻车辅助（全车环视）等。美国已经宣布在 2018 年 5 月 1 日，将开始强制车辆安装倒车影像。根据 NHTSA 的预计，对于 2018 年款的新车，安装一套后视摄像头及显示屏的单车成本大约为132 至 142 美元，而在已经配备显示屏的车辆上安装一套后视摄像头则需花费 43 至 45 美元。 当前普遍的高档汽车最多可同时搭载 8 个摄5像头，以方便协助司机起车或泊车。未来当倒视镜彻底由摄像头取代时，汽车将进入 10-12 颗摄像头的新时代，将增大车载摄像头市场。 VR：摄像头是内容制作重要的技术突破点 VR 行业当前处于发展阶段，虽然有很多厂商比如谷歌、三星等在
10、 VR 摄像头大力投入，但是目前还没有能处于行业龙头地位的公司形成，各大公司都想在这个领域有不错的发展.市场空间巨大。国内 VR 行业市场规模预计 2016 年将达到 56.6 亿元，2020 年市场规模预计将超过 550 亿元。 VR 摄像头可以用来大力发展影视制作、新闻直播、网络会议、户外旅游、VR 购物和游戏制作等 360 度全景摄像头在 VR 领域具备应用空间。因为 VR 内容的拍摄需要实现 360 度全景拍摄并能转化成逼真的 3D 虚拟现实视频。Gopro 与 Google 合作，下图的设备是 Google 虚拟现实平台 Jump 旗下的设备，可以用来制作虚拟现实视频内容，是由 16
11、 台 GoPro 镜头组成的相机阵列， 能捕捉水 360和垂直 120的画面。三星也在今年 2 月份发布可以拍摄 360 度视频的 VR 相机，售价近 350 美元。该摄像头有两个鱼眼镜片，能够捕捉 3840x1920 分辨率每秒 30 帧的视频和 7776x3888 分辨率的静态图像，可以 360 度拍摄。 垄断明显 摄像头主要由光学镜头、VCM（音圈马达） 、影像传感器、DSP IC（数字信号处理芯片）构成，产业链还包括后段的模组和封装。被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到感光芯片上，感光芯片把光线转换成数字信号，然后数字信号被传送到数字信号处理芯片，进行图6像信号增强以及压缩优化后
12、再传输到手机或者其他存储器设备上。镜头、影像传感器和 DSP IC 是决定摄像头性能最关键的三个环节。产业链环节来说，影像传感器、模组封装和光学镜头是占比最高的。 光学镜头是摄像头的“眼睛” ，是机器视觉系统必不可少的部件，其质量高低直接影响成像优劣。在当前智能化浪潮中，光学镜头应用范围日益广泛，其市场规模不断扩大。根据 PIDA 的市场调研，2012 年全球光学镜头产业市场规模达到 125.3 亿美元，并认为未来几年的年增幅将会稳定在 7%左右，据此我们能够推断 2015 年全球市场规模将达到 154.72 亿美元。 自 2000 年以后，中国光学镜头市场发展势头强劲，感光成像技术的发展和国
13、内手机、数码行业的迅速崛起催生了国内欣欣向荣的镜头市场。经过近几年的沉淀，中国光学镜头在产量和市场规模上已不容小觑。2014 年光学镜头产量达到 22.25 亿个，同比增长 9.3%，国内需求量 17.94 亿个，同比增长 11.7%。 光学镜头领域供应商数量有限，且市场份额相对集中。2015 年行业排名前五名的厂商占据全球 65.7%的市场份额。在占比较大的手机摄像头镜头领域，龙头公司包括大立光、舜宇光学、玉晶光电、世高光、关东辰美等，其中大立光出货量及市场占比为同行业第一，2014 年其市场份额超过 30%，2015 年达到 34.5%。数码相机摄像头镜头龙头公司包括徕卡、卡尔蔡司、日本佳
14、能、尼康、富士、腾龙和奥林巴等。 行业属于技术密集型行业，技术门槛高，同时对供应商设备和管理系统有较高要求，且下游客户资金回笼时间长，要求供应商具备强大的7资金投入能力；同时该行业先发优势明显，由于不同下游客 户对镜头的具体要求有所差异，因此其对上游供应商依赖程度较大，转移成本高，先进入市场的企业将更容易获得较高的市场份额。 利润丰厚 大立光作为光学镜头领域的龙头企业，为苹果手机摄像头主要光学部件供应商，公司主要以生产高像素产品为主，根据公司 2015 年相关数据，800 万像素及以上光学镜头为公司主要产品，占全部产品出货量的五成以上。载镜头的增长，收入占比由 2014 年的 16.6%提高至
15、 21.2%，达到 22.68 亿元。毛利率角度，光学镜头业务毛利率从 2014 年的 26.7%大幅度提高至 35.1%，其中手机镜头的毛利率在 35%-40%左右，车载镜头毛利率在 40%以上。虽然公司光学镜头收入占比只有 21%，但利润占比在 50%以上。随着手机行业双摄像头和车载镜头的需求量进一步扩展，公司毛利率和出货量还将继续增加，此部分业务将成为舜宇光学未来增长亮点。 CMOS 成为影像传感器的主流 目前较为普遍的影像传感器为 CMOS，虽然 CMOS 较 CCD 更晚进入市场，但凭借其成本低、体积小、能耗低、生产工艺简单、性能逐渐趋近 CCD等优势一举击败 CCD，成为影像传感器
16、领域 的主力。根据 Yole Development 于 2015 年初发布的全球 CMOS 传感器报告，智能手机目前仍然占据了 CMO 最庞大的应用市场。随着智能化进程的逐步推进，当前CMOS 渗透率较低的汽车、监控、游戏等领域将展现巨大的市场增长潜力。加之随着 CMOS 性能的逐渐提高，包括背照式和积层式的出现，其应用范8围逐渐渗透至技术附加值较高的医疗、监控及机器视觉领域，自身附加值不断提升。 目前 CMOS 市场主要厂商包括索尼、三星、Omnivision 和 On Semiconductor 等，由于 CMOS 领域属于技术密集型的半导体行业分支，因此产业集成度较高，市场份额集中在几
17、家巨头手中。在该领域排名前四的索尼、三星、Omnivision 和 On Semiconductor 市场份额占比总和超过 70%，其中索尼作为行业领导者市场占比不断提高，2015 年市场份额达到 35%，较 2014 年提升 13%。以 CMOS 领域产业结构为标准，可以将主流 CMOS 供应商分为两类。一类以索尼、三星为代表，其生产为完全的自主一体化模式，从芯片设计到制造再到封装检测完全由公司自己完成，不借助任何 ODM 力量，其最终产品也主要供应自己下游工厂，例如索尼的主要客户是其自己品牌手机和苹 果，三星的主要客户为自己品牌的智能手机。另一类厂商以 Omnivision、On Semi
18、conductor 和中国格科微为代表，公司自身仅进行芯片设计， 制造和封装检测完全交由 ODM 代理完成。例如 Omnivision 的制造商为台积电，封装检测交由晶 方科技和华天科技等公司完成；格科微的制造商为中芯国际，封装检测同样交由晶方科技和昆山西 钛。 中国 CMOS 发展晚 技术处于升级过程中 中国 CMOS 发展时间较晚，2000 年前后国内市场主要被索尼、三星、Omnivision 等国际巨头瓜分，随着中国智能手机市场的蓬勃发展，依托巨大的市场需求，国内 CMOS 传感器市场开始逐渐兴起，并凭借较强的价格优势迅速占领全球中低端市场。根据格科微在中国市场占比和全球市9场占比，我们
19、能大致推断出中国 CMOS 的市场规模，我们估计 2015 年中国 CMOS 市场规模大约在 5 亿美元左右，年增长率接近 20%。 根据旭日移动终端产业研究所报告，2014 年中国 CMOS 影音传感器市场主要参与者包括格科微、Omnivision、索尼和三星电子，格科微作为行业龙头，占据 54%的市场份额，Omnivision、索尼和三星电子分别占据 16%、8.5%和 8%。在产品像素方面，国内行业领导者格科微目前 CMOS 产品像素集中在 500 万及以下水平，2013 年公司首个 500 万像素 CMOS 传感器研发成功并投入量产，2015 年公司开始量产 800 万和 1300 万
20、像素CMOS，格科微跻身高像素产品时间短，技术积累相对不足。 国际 CMOS 巨头索尼公司在 2007 年前后已经量产 800 万像素的数码相机 CMOS，近年来更是不断刷新 CMOS 像素数目的极限，2015 年公司宣称已经在研发 5000 万像素的 CMOS。目前公司主要 CMOS 产品像素集中在 1000 万像素及以上。作为技术集成程度较高的半导体行业分支，CMOS 行业对公司的技术沉淀、人才储备、资金容量 和研发投入都有较高要求，尤其是对有能力生产 8MP 及以上 CMOS 的供应商而言，行业进入门 槛高，先发优势明显。目前国内以格科微、思比科为代表的供应商主要生产 5MP及以下价格低廉的 CMOS 以攫取低端手机市场份额，但在智能手机摄像头像素不断提高的浪潮下，中国 CMOS 供应商需要尽快实现技术和人才加持，并加快向 8MP 及以上高端市场的渗透速度。 目前， Omnivision 已经以 19 亿美元的价格被中国财团收购，这无疑将大幅提升中国在摄像头 CMOS 领域的技术沉淀和人才引进，为中国未来摄像头行业的发展注入一针强心剂。 10（来源：华东证券）
