2016年手機行業(yè)可謂競爭激烈,國內外手機廠(chǎng)商都使出渾身解數來(lái)博取消費者的眼球。攝像頭作為手機中關(guān)鍵的一個(gè)看點(diǎn)自然也不斷推陳出新。PDAF取代了常規的AF,大大提升了對焦的速度;OIS(光學(xué)防抖)模組更是讓拍照變得更加智能;還有模仿人眼的雙攝更是把現階段照相水平提升到了一個(gè)新的高度:暗態(tài)效果提升,先拍照后對焦,虛擬光圈,3D掃描等等創(chuàng )新更是讓消費者應接不暇。
攝像頭三大關(guān)鍵器件技術(shù)趨勢
2017年手機照相技術(shù)又會(huì )有哪些熱點(diǎn)或者突破呢?攝像頭的三大關(guān)鍵器件是芯片,鏡頭和馬達,自然要先從這三個(gè)器件來(lái)講起。
圖:2015年CMOSSensor市場(chǎng)格局 來(lái)源:Yole
芯片從目前來(lái)說(shuō)關(guān)鍵點(diǎn)還是尺寸。1.單位像素尺寸要大:更多旗艦機把后置攝像頭的單位像素尺寸(pixelsize)從1.12um提升到1.25,甚至1.4um。芯片的單位pixel面積更大了,但是在像素提升的要求下,結構仍然保持不變,這樣使拍攝的圖像效果更豐富;2.單位像素要?。?um的13M/16M也是各家手機廠(chǎng)在關(guān)注的重點(diǎn),它能使攝像頭的模組尺寸做得更小,是各超薄手機方案的福音,當然現在因為芯片廠(chǎng)制程的原因,該pixelsize芯片還未大規模量產(chǎn)。
芯片還有一個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)就是colorfilter。colorfilter的創(chuàng )新從目前來(lái)看有兩種:一種是RGBW/RWB方案,另一種就是DualPD方案。RGBW/RWB方案隨著(zhù)手機處理器計算能力的提升和芯片制程的優(yōu)化,其耗電和價(jià)格高的劣勢逐漸淡化,方案也越來(lái)越成熟,該方案能大大增加在弱光下圖像的亮度,是常規RGB芯片所無(wú)法匹敵的。DualPD方案,更是PDAF方案的升級版,通過(guò)增加PDpixel的面積,能解決當前PD芯片在弱光下PD輸出不穩定,暗態(tài)對焦慢的問(wèn)題,同時(shí)隨著(zhù)芯片技術(shù)的創(chuàng )新,到2018年有可能研發(fā)出4PD的感光芯片。
圖:主要手機品牌前后攝技術(shù)方向 來(lái)源:Yole
芯片上還有一個(gè)顛覆式突破——芯片對焦方案(MEMS對焦模塊),該方案通過(guò)移動(dòng)芯片來(lái)實(shí)現對焦,能使FF結構的模組實(shí)現AF功能,對模組的尺寸是一個(gè)飛躍式的進(jìn)步。
馬達的關(guān)鍵技術(shù),一方面是OIS,但當前的OIS馬達都是平移式的方案,防抖能力有限?,F在馬達廠(chǎng)商已經(jīng)設計出5軸式的OIS方案,該種方案防抖角度大,圖像清晰度均勻性好,是現在OIS方案的升級版。另一方面,馬達在雙攝的推動(dòng)中也舉足輕重,特別是現在比較火的潛望式雙攝,通過(guò)兩個(gè)不同焦距的鏡頭,使攝像頭模組實(shí)現3倍光學(xué)變焦,潛望式馬達的量產(chǎn)屆時(shí)又將成為攝像頭發(fā)展的另一個(gè)里程碑。
圖:手機前后攝技術(shù)發(fā)展方向來(lái)源:三星半導體
相對于芯片和馬達,鏡頭沒(méi)有那么熱鬧,但在2017年6P大光圈的鏡頭突破良率的瓶頸后肯定也會(huì )呈現出爆炸式的增長(cháng)。
通過(guò)了解器件的技術(shù)突破點(diǎn),從中也可以看出來(lái)模組的創(chuàng )新方向:攝像頭會(huì )做得更小,對焦速度會(huì )越來(lái)越快,同時(shí)雙攝像頭會(huì )更加普及,從而使相機的拍照效果越來(lái)越媲美人眼,甚至優(yōu)于人眼。
旗艦機后攝成雙攝主戰場(chǎng),更多前攝采用像素拼接
當前手機廠(chǎng)商在不斷進(jìn)行手機差異化設計,而手機像素升級就是很好的差異化方向。根據TSR數據,2015年全球智能手機出貨量達14億部,預計到2020年全球智能手機出貨量接近20億部,到時(shí)雙攝手機將達5億臺。
圖:手機后攝、前攝、輔雙攝和生物識別傳感器出貨量預測 來(lái)源:TSR
2016年華為旗艦機全部率先采用雙攝,蘋(píng)果的iPhone7plus也采用雙攝,另外小米、360和酷派等也開(kāi)始采用雙攝,2017年將會(huì )更加普及。我們預計,2017年中國智能手機出貨量大約為7億部,其中雙攝滲透率將達30%,其中旗艦機中雙攝滲透率將達70%,是雙攝的主戰場(chǎng)。
圖:2016年中國手機廠(chǎng)商前后攝像素持續提升 來(lái)源:三星半導體
前攝在像素上也在不斷提升,從前幾年的5M,到現在的8M/13M,甚至16M/20M也都已經(jīng)開(kāi)始設計研發(fā)了。當前16M和20M都是做像素拼接技術(shù),也就是用FF方案16M來(lái)輸出4M或20M來(lái)輸出5M。這種方案通過(guò)算法的支持,實(shí)現亮處用高像素,保證清晰度;暗態(tài)用拼接的低像素,保證感光性。其暗態(tài)效果和圖像解析力提升非常明顯,在2017年的旗艦機前置中將會(huì )看到更多這種配置的方案。
當然常規的前置方案還是會(huì )往8M/13M,AF和PDAF小尺寸的方案去走,2017年6mm×6mmFF或者7.5mm×7.5mmAF的方案將會(huì )成為常規前置方案的主流。