未來的相機技術

作者: 陳梓泓

投資分析師 – 硬體、半導體

在本文中，我們將探討相機技術的最新發展以及業界中的主要持份者。

相機技術的意義

相機是電腦的眼睛。 隨著相機技術的進步，我們處理和應用視覺數據的能力也隨之發展。 相機技術中硬件和軟件的關係不再分離。 相機技術的小型化，高清晰度和其他創新使我們能夠以前所未有的方式及領域收集視覺數據。 這為智能手機，自動駕駛汽車，醫療保健，監控等範疇的應用打開了機會。

智能手機一直是驅動相機技術發展的關鍵。 它的高產量和每台設備的價值為創新提供了資源和動力。 智能手機相機佔整個CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器市場的82%（Techno 2020）。 研究機構YoleDéveloppement預測，全球相機模組市場的整體收入將從2019年的313億美元增長到2025年的570億美元，年均複合增長率為10.5%。

視像是自動駕駛最重要的數據輸入之一。 擁有可靠的高性能攝像頭系統對於自動駕駛的成功至關重要。 在開發自主系統中，我們看到了兩種主流組合的核心傳感器。 第一個是LiDAR（光檢測和測距），RADAR（無線電檢測和測距）和相機的組合。第二種方案是僅將雷達和攝像頭結合起來，而主要輸入系統的視覺數據是為特斯拉採用。 請注意大多數相機組件也用於LiDAR中。

相機模組的主要組件

  • 圖像傳感器 – 圖像傳感器將可變衰減的光波轉換為電子信號。 兩種主要的數碼圖像傳感器是電荷耦合元件（CCD）和有源像素傳感器（CMOS傳感器）。
  • 鏡頭套裝 –相機鏡頭會聚集並聚焦從場景或主體反射的光線。 當反射的光線進入相機鏡頭並穿過這些零件時，它們會被導向至相機的圖像傳感器。
  • 模組 –相機模組將所有組件固定在一起，保護鏡頭套裝和圖像傳感器。
  • 其他 –相機模組還具有其他組件，例如印刷電路板（PCB），音圈電機（VCM），濾鏡，連接器等。

資料來源: Mirae Asset 2020, Sony 2020, Oppo 2020

相機技術可有多遠的發展？

考慮到視像在智能機器中的重要性，我們相信相機技術將繼續創新。 我們將重點介紹該行業的三項我們認為將影響未來相機技術的關鍵技術發展。

飛時測距感測（ToF）相機–中長距離3D感應能力

飛時測距感測相機（ToF相機）是一種範圍成像的相機系統，它採用飛時測距感測技術來通過測量人造光信號或LED激光的往返時間來解析相機與對象之間每點圖像的距離。公司可以在智能手機的前置鏡頭中採用結構性照明技術，從而實現準確並安全的面部識別應用。 在手機的後置鏡頭中集成ToF鏡頭將可以對中長距離3D影像進行更精確的測量，從而獲得更好的人像模式和擴增實境（AR）應用。

多鏡頭趨勢–改善多功能性

由於智能手機鏡頭是固定的，因此能具有不同用途的鏡頭的唯一方法便是同時放置多個相機鏡頭，例如遠攝鏡頭（用於高光學變焦），超廣角鏡頭和專用攝像機等。 多相機趨勢已經發展了幾年，我們期望這些相機的功能會不斷提高。

AI相機圖像處理更接近傳感

人工智能為應用視覺數據提供了廣泛的可能性，例如自動駕駛。 對較低等待時間和更快圖像處理的要求使計算更接近傳感模組（相機模組）。 索尼於今年初推出了下一代CIS（CMOS圖像傳感器）（IMX 500、501），該傳感器將邏輯晶片封裝在像素晶片下。 像素晶片獲取的信號通過ISP（圖像信號處理器）運行，並且在邏輯晶片輸出提取信息時對AI進行處理，從而減少了處理的數據量。

相機供應鏈–關鍵參與者

  • 索尼 – 圖像傳感器

根據techno系統研究（2020），索尼是全球最大的圖像傳感器生產商，2019年其市場佔有率按收入計算為48％。 索尼與頂級智能手機品牌合作開發高端定製圖像傳感器，成為高端傳感器的領導者。

  • 三星集團 – 圖像傳感器, 相機模組, 鏡頭, 執行器

三星是全球第二大圖像傳感器提供商。 SEMCO（三星機電）還設計和製造關鍵部件如鏡頭和執行器，並生產用於電話和汽車應用的相機模組。

  • 韋爾 – 圖像傳感器

韋爾是汽車行業的主要圖像傳感器供應商。 它在2018年的汽車CIS中擁有超過60％的市場佔有率（HIS 2019）。

  • 大立光電 – 鏡頭

大立光電是消費電子相機鏡頭的主要供應商，專注於供應高端鏡頭。

  • 舜宇光學 – 鏡頭, 相機模組

舜宇光學為消費類電子產品和汽車提供相機鏡頭和相機模組組件。 該公司還一直在與LiDAR供應商合作以提供光學組件。

資料來源: Mirae Asset 2020.

Global X 中國機械人及人工智能 ETF（2807港元/9807美元），致力於提供與FactSet中國機械人及人工智能指數掛鈎的投資表現，使投資者能透過投資於中國機械人及人工智能發展中至關重要的公司，從而獲得高增長潛力。

Global X 中國機械人及人工智能 ETF的其他主要特徵：

  • 不受限制的投資方法：透過追蹤新興主題，該基金的組合超越了典型的行業和行業分類。
  • ETF的投資便利：透過一次買賣交易，該基金可以投資於數十家以機械人及人工智能為主題的中國公司。

請點擊此處以了解有關Global X 中國機械人及人工智能ETF的更多資訊。

相關文章