雙攝像頭有效突破手機瓶頸，市場空間巨大
1、雙攝頭概要
雙攝像頭，顧名思義，是指一個攝像頭模塊帶兩顆攝像頭。雙攝像頭根據(jù)每個攝像頭的功能左右分為三類：同像素平行雙攝像頭，同像素黑白雙攝像頭，不同像素立體攝像頭。
雙攝之所以將成為市場潮流，是因為手機市場的競爭格局將會從性價比的比拼向差異化競爭轉(zhuǎn)型，而攝像頭又是差異化競爭的關(guān)鍵節(jié)點。
雙攝像頭按結(jié)構(gòu)分類也可分為一體結(jié)構(gòu)和分體結(jié)構(gòu)。
一體結(jié)構(gòu)即一個線路板上同時封裝兩顆攝像頭模組，然后增加支架固定和校準。如華為榮耀6PLUS。這種結(jié)構(gòu)對兩顆攝像頭的封裝精密度要求較高，需要高精密封裝設(shè)備如AA設(shè)備完成；這種結(jié)構(gòu)同時對兩顆攝像頭的偏移度、光軸傾斜度控制極高，需要通過特殊的硬件材料如高平整度的線路板、堅固的底座、消磁的馬達，也需要特殊的封裝工藝來完成。這種方案硬件成本高、設(shè)備投入大、圖像合成效果豐富。
分體結(jié)構(gòu)即兩顆單獨的攝像頭通過支架固定校準。如HTCONEM8。這種結(jié)構(gòu)對組裝精密度要求相對較低，不需要投入高精密設(shè)備，硬件上也只增加了固定支架，生產(chǎn)工序是也只增加了攝像頭校準和支架固定。該方案硬件成本低，生產(chǎn)設(shè)備投資小，但圖像合成的效果不理想。
2、雙攝有效破解攝像頭瓶頸
經(jīng)過過去幾年智能手機單攝像頭的應(yīng)用收到的反饋，用戶發(fā)現(xiàn)在一定像素基礎(chǔ)上需要的是更快的對焦速度、變動光圈柔焦、夜拍降噪、提高畫素、提高動態(tài)范圍、光學變焦等功能。而這些光靠單攝像頭，即使輔助一些算法也無法完全實現(xiàn)。上述因素決定了多攝像頭的誕生，其中開始的是雙攝像頭的應(yīng)用正逐步得到市場認可。促使多攝像頭重新獲得重視的原因：像素提高的設(shè)計瓶頸；像素提高的技術(shù)瓶頸；快速對焦與景深拍照，挑戰(zhàn)單反效果。
像素提高的設(shè)計瓶頸
手機攝像頭結(jié)構(gòu)主要由CIS(圖像傳感器)、透鏡、音圈馬達、濾鏡等構(gòu)成。拍照質(zhì)量除了與CIS的像素點數(shù)目和像素點尺寸有關(guān)，也與透鏡數(shù)目有關(guān)，透鏡的數(shù)目越多，成像質(zhì)量也越好，但是透鏡數(shù)目決定了攝像頭模組的高度，從而手機機身厚度提高，這也是為什么會出現(xiàn)諸多“凸起的攝像頭”。
雙攝像頭設(shè)計由于將拍攝任務(wù)分擔到兩顆攝像頭上，最終成像質(zhì)量是兩顆攝像頭的疊加。因此，對單個攝像頭的成像質(zhì)量要求相對不高，從而降低了單個攝像頭模組的高度，使得透鏡數(shù)目對手機厚度的壓力降低。
像素提高的技術(shù)瓶頸
近年來手機像素提高受到阻礙。嚴格意義上來說，手機攝像頭像素的提高不等同于拍照質(zhì)量的上升。高像素意味著在同一個感光芯片上像素點數(shù)目增多，意味著更大的輸出尺寸，即像素越高，放大照片所造成的失真越小。但是拍照效果很大程度與感光元件每個像素點的尺寸有關(guān)。像素點尺寸越大，每個像素點所能接收到的“光子雨”也就越多。而在一塊既定面積的感光芯片上，像素數(shù)目的增多勢必會減少單個像素點的尺寸，進而影響整個芯片接收到的“光子雨”總數(shù)。
因此像素提升會影響進光量從而破壞拍照質(zhì)量，但倘若降低像素增大感光面積又會使照片缺少細節(jié)的矛盾。雙攝像頭的出現(xiàn)可以有效地解決像素點感光面積與像素提升之間的矛盾。
快速對焦與景深控制，挑戰(zhàn)單反效果
通過硬件與算法功能記錄照片完整景深信息，雙攝像頭的一大功能是支持快速對焦與景深拍照，提高可用光圈值，實現(xiàn)背景虛化，突出拍照對象。目前業(yè)界手機攝像頭模組物理光圈最大做到F1.8，量產(chǎn)可供應(yīng)的是F2.0，但物理光圈加大后，圖像四角解像力下滑嚴重，而雙攝像頭方案可輕松實現(xiàn)大光圈效果，突破單攝像頭鏡頭物理光圈方案的效果極限。
對于平行與非平行兩種不同結(jié)構(gòu)的雙攝像頭，實現(xiàn)景深控制的方式是不同的。主副（非平行）雙攝像頭結(jié)構(gòu)中，主攝像頭負責拍攝，副攝像頭責測算景深范圍和空間信息提供可靠地實際景深范圍，從而實現(xiàn)快速準確對焦。而平行雙攝像頭通過軟硬結(jié)合的方式實現(xiàn)景深控制。
3、雙攝頭全球市場分析
如果按手機使用的攝像頭總量來粗略估算，此前每個手機配2個攝像頭，未來都將配3個攝像頭的話，則攝像頭市場數(shù)量規(guī)模將增加50%，由于雙攝像頭模組的單價與單攝像頭模組單價相比超過2倍，所以市場產(chǎn)值增量超過50%。
考慮到雙攝像頭技術(shù)難度，預(yù)計良率逐漸提高后，2016年是雙攝像頭市場拐點，滲透率突破10%，到2018年在手機和平板電腦滲透率分別達到50%與52%。并于2018年達到11.38億顆。考慮到雙攝像頭由于工藝復(fù)雜，成品率低，單位傳感器價格存在溢價效應(yīng)，初期雙攝像頭的價格可能是單攝像頭模組的3~4倍。測算出2018年市場空間將達125.2億美元。2015~2018年間，雙攝像頭市場規(guī)模平均復(fù)合增長率達133.8%。
雙攝產(chǎn)業(yè)鏈備戰(zhàn)氣氛漸濃，巨頭有望打開市場
相比于傳統(tǒng)攝像頭的硬件產(chǎn)業(yè)鏈，雙攝產(chǎn)業(yè)鏈從硬件、算法、后端平臺與應(yīng)用，缺一不可，因此普及需要巨頭推動。過去由于雙攝像頭存在算法資源稀缺、制造難度較大、產(chǎn)業(yè)規(guī)?；顿Y大等諸多技術(shù)難度發(fā)展緩慢，我們認為2016年有望成為雙攝拐點，一方面，從高通、MTK積極推出雙攝算法、歐菲光等上游產(chǎn)業(yè)鏈積極的擴產(chǎn)投資、新技術(shù)出現(xiàn)、下游終端蘋果產(chǎn)業(yè)鏈布局等情況來看，雙攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈正在加速催熟，另一方面，蘋果于去年4月收購Linx，掌握多攝像頭技術(shù)，iPhone新一代手機有望搭載雙攝像頭。
雙攝像頭的硬件包括CCMModule，ProfessionalBridger。算法包括Algorithm，ISPChip等。后端平臺包括BBPlatform，Algorithm。應(yīng)用包括APP，Customer。起到的作用不同，但是同處于一個系統(tǒng)下才能讓雙攝像頭拍攝出好的畫面。
硬件：雙攝像頭的進光量增加一倍，直接提高照片感光度，降低圖像噪點，在弱光和夜景拍攝中效果會更好。
算法：雙攝像頭通過算法實現(xiàn)單個攝像頭拍攝出來的單個圖像合二為一。
后端平臺：指的是能實現(xiàn)各種算法的硬件載體，如MT6795、QCOM8974等。
應(yīng)用：背景消除、測距等。
開篇我們把雙攝像頭分為三類，每一類都有相應(yīng)的算法公司和平臺公司，以及外掛處理器。首先我們來看算法的問題。在雙攝像頭領(lǐng)域，算法是核心。兩個攝像頭拍攝的區(qū)域或功能不同，兩個攝像頭拍攝出兩個獨立的部分如何合二為一，這就需要算法處理、合成。無論是產(chǎn)品應(yīng)用，還是產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)，都必須圍繞算法來進行。
雙攝像頭模塊所帶攝像頭顆數(shù)是普通模塊2倍，單攝像頭組成部分：鏡頭、CIS、音圈馬達、紅外濾光片、PCB這些部件也將是普通模塊的2倍，所以，隨著雙攝像頭的流行產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)將會受益。
另一方面新的技術(shù)也不斷出現(xiàn)。比如最新的CSM模組封裝技術(shù)通過將芯片直接粘合在Holder上有望顯著提高雙攝像頭生產(chǎn)的良率并降低成本。同時一種移軸式光學防抖馬達，通過后標定加角度補償,大大提高生產(chǎn)的精度及良品率，降低了功耗并提升響應(yīng)速度，同時由于磁性部件位于模組四個角落也使得雙攝像頭的抗磁干擾特性加強，解決了雙攝像頭以往存在的光學防抖問題。
雙攝像頭有望向多攝像頭與3D攝像頭發(fā)展
行業(yè)認為雙攝像頭更重要的意義是其將對攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈的變革，進而催生出新的應(yīng)用場景。隨著雙攝像頭市場的爆發(fā)，將使得多攝像頭封裝生產(chǎn)技術(shù)與3D攝像算法技術(shù)逐漸成熟，未來攝像頭將向陣列攝像頭與3D攝像頭發(fā)展，攝像頭市場空間與應(yīng)用場景將爆發(fā)式增長。雙攝像頭的概念本身即是是從多攝像頭衍生而來，其中典型代表是由諾基亞與高通共同投資的PelicanImaging研發(fā)的4×4陣列式攝像頭。攝像頭模塊中共有16顆子攝像頭，每個鏡頭都可以單獨捕捉圖像，然后合并成一張照片。
陣列攝像頭可以強化雙攝像頭所有優(yōu)勢，實現(xiàn)單一鏡頭甚至雙攝像頭無法達到的效果，比如大景深以及更加精細的3D建模與手勢識別，同時多攝像頭能夠?qū)崿F(xiàn)拍攝照片色彩純度較高以及實現(xiàn)先拍照后對焦等功能。另一方面，未來手機有望通過搭載多種傳感器以實現(xiàn)3D建?；蛘邚?fù)合功能。比如英特爾RealSense攝像頭搭載一顆紅外傳感器，Google旗下ProjectTango項目的手機與平板背部裝有兩個攝像頭與一個深度傳感器。隨著技術(shù)的成熟，未來傳感器融合將是大趨勢。
3D攝像頭由于可以掃描用戶所處環(huán)境，進行立體建模與手勢識別提升用戶體驗，一直被業(yè)界認為是未來主流發(fā)展方向。一方面，通過繪制出周圍世界的3D模型，可以成為多種應(yīng)用的基礎(chǔ)，例如在大型購物中心和其他室內(nèi)空間向用戶提供方向?qū)Ш剑瑤椭脩魧ふ夷臣疑痰昊蚰硞€物體，繪制3D地圖，幫助盲人在陌生的地方導航；讓人們能利用家中的環(huán)境玩擬真的3D游戲等。另一方面，通過構(gòu)建3D模型可以識別用戶臉部表情與手勢變化，極大提高人機互動方式。
“雙攝+算法”創(chuàng)造虛擬空間，受益VR硬件市場火爆
“雙攝+算法”可以實現(xiàn)3D建模，打造虛擬空間，實現(xiàn)手勢識別，有望成為VR重要的硬件輸入窗口。VR具備IT成功者的六大基因：技術(shù)大幅改進、價格大幅下降、巨頭引領(lǐng)資本和行業(yè)趨勢、抓住用戶痛點、帶來前所未有的用戶體驗、提升社會效率。
VR的市場爆發(fā)將帶動硬件輸入與3D建模產(chǎn)業(yè)鏈，雙攝像頭有望深度受益。VR為用戶構(gòu)建3D沉浸式環(huán)境，并與平面體驗中使用的點擊和滑動的操作方式不同的是，在AR和VR中人機互動方式被替換成了語音、姿勢、抓握、手推、點頭、甚至是眨眼，而雙攝像頭是三維建模的若干種硬件方案—Kinect、Leapmotion、ProjectTango—尺寸最小，成本最低，范圍化最容易的蠻干，因此有望成為VR重要硬件輸入窗口。
雙攝像頭成為智能手機新趨勢，根據(jù)蘋果收購雙攝像頭企業(yè)Linx的動作來看，下一代蘋果有可能配備雙攝像頭，未來雙攝像頭可能成為智能手機的標配。而對于鏡頭保護層來講，未來將使用透光率更高、更耐刮花的藍寶石材料，晶至作為專業(yè)與加工藍寶石供應(yīng)商，為雙攝象頭創(chuàng)造智能手機新領(lǐng)域。
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01月07日 18:14
