高度決定影響力
驅動(dong)未來,智能無界。中(zhong)國將以智能汽車為(wei)契機,彎道超車日美德韓(han),去(qu)年國家11個部委已聯合發布智汽車發展戰略。
旭(xu)日大(da)數據在9月2日于深圳將“智能(neng)汽車視(shi)覺(jue)(jue)感知峰會”,邀(yao)請(qing)學(xue)界和業界的資深專家發表主題演講,圍(wei)繞(rao)“智能(neng)汽車視(shi)覺(jue)(jue)感知技術與應用”等熱(re)門話題進行深度對話。
鏡頭是集聚光線,使感光器件能獲得清晰影像的結構,直接影響成像質量的優劣。
1812年,英國(guo)物理學家烏拉(la)斯頓(Wollaston)發明了1組1片鏡(jing)(jing)片結構(gou),最(zui)大光圈F16的新(xin)月形鏡(jing)(jing)頭(tou),這是世(shi)界上(shang)最(zui)早(zao)的攝影(ying)鏡(jing)(jing)頭(tou)。
從1812年(nian)最早的(de)新月形相(xiang)機鏡(jing)頭問世至(zhi)今,光學鏡(jing)頭已經走(zou)過了200多年(nian)的(de)發展(zhan)史(shi)。
鏡頭產業爆炸(zha)式(shi)的變(bian)革,卻(que)是發生在(zai)最近兩(liang)年(nian)。
受5G和自動(dong)駕(jia)駛的(de)驅動(dong),攝像(xiang)頭(tou)行業(ye)一(yi)直是技術和資本追捧(peng)的(de)市(shi)場。為了追求更好的(de)成像(xiang)效果,拓展更廣的(de)應(ying)用領域,光學(xue)鏡頭(tou)的(de)發展更是突破猛進。
從光(guang)學鏡(jing)(jing)頭的(de)發展趨勢分析(xi),主要呈現兩個明(ming)顯的(de)變(bian)(bian)化(hua):一是技術的(de)升(sheng)級迭代,比(bi)如手(shou)機(ji)鏡(jing)(jing)頭往(wang)高(gao)P化(hua)、大光(guang)圈、超廣角突進(jin);玻塑鏡(jing)(jing)頭興起(qi);變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭市場(chang)增長等(deng)。二是更多細分領域的(de)應用落地,除(chu)了(le)傳統的(de)手(shou)機(ji)端(duan),車載、安防、人工(gong)智(zhi)能(neng)、AR/VR都(dou)成為鏡(jing)(jing)頭商家必爭(zheng)之地。
01
手機鏡頭往高(gao)P化(hua)發展(zhan)
手機鏡頭(tou)發展初(chu)期,由于(yu)塑膠(jiao)鏡頭(tou)所擁有的(de)(de)(de)低(di)制造難度(du)、高量(liang)產(chan)能(neng)力、低(di)成(cheng)本(ben)以及輕盈的(de)(de)(de)特點深(shen)受青(qing)睞。初(chu)期的(de)(de)(de)手機鏡頭(tou)僅由2-4片塑料鏡片組成(cheng),然而隨著(zhu)市場的(de)(de)(de)不(bu)斷演變,需求端(duan)的(de)(de)(de)不(bu)斷引導,當今的(de)(de)(de)手機鏡頭(tou)已經達到7P、8P水(shui)平。
在8P鏡頭還未(wei)商(shang)用化的(de)(de)時代,光(guang)學鏡頭巨(ju)無霸企業(ye)(ye)大立(li)光(guang)已(yi)經在著手9P的(de)(de)研發工作。未(wei)來鏡頭市場將持續往高P化發展,光(guang)學龍頭企業(ye)(ye)之間的(de)(de)技(ji)術研發競(jing)賽也將愈演愈烈。
02
玻塑(su)鏡頭(tou)將樹立全(quan)新行業標桿
然而相比于塑(su)膠鏡片,同樣厚(hou)度(du)的(de)玻璃鏡片擁有更(geng)高的(de)透光率(lv)、折射(she)率(lv)以(yi)及穩定性(xing),能夠在控制(zhi)機身輕薄的(de)前提下,更(geng)好地(di)提高拍(pai)攝(she)質量。隨著塑(su)料(liao)鏡頭的(de)工(gong)藝水平越來越穩定,手(shou)機攝(she)像頭在技術突(tu)破層面上也面臨著新的(de)挑(tiao)戰(zhan)。
三大鏡片對比圖
玻璃塑料(liao)混合鏡(jing)(jing)頭(tou)能(neng)夠結(jie)合玻璃鏡(jing)(jing)頭(tou)和(he)塑料(liao)鏡(jing)(jing)頭(tou)的優點,能(neng)夠減(jian)少鏡(jing)(jing)頭(tou)厚度和(he)失真(zhen)率、提高成(cheng)像清晰度和(he)光圈(quan)尺寸,已(yi)在(zai)監(jian)控安防(fang)、數碼相(xiang)機、單反相(xiang)機等廣泛(fan)應(ying)用,并(bing)在(zai)高端手機品牌(pai)旗艦機上得到初步運用。
各大鏡頭生產廠商(shang)在(zai)7P研發上(shang)(shang)已(yi)遇到(dao)瓶頸,然而1G5P的(de)玻塑(su)鏡頭能夠達到(dao)7P鏡頭同樣(yang)的(de)成像效果,玻塑(su)鏡片(pian)在(zai)手機上(shang)(shang)的(de)應用(yong)有望引領新一輪的(de)行業(ye)趨勢。
全球首款搭載WLG玻塑混合鏡頭手機(ji)Redmi K40游戲增強版
全(quan)球首款搭載WLG玻(bo)塑混(hun)合鏡(jing)頭(tou)手(shou)機——RedmiK40游戲增強版(ban),于4月27日正式發(fa)布,該手(shou)機鏡(jing)頭(tou)采用1G5P方(fang)案(1片玻(bo)璃鏡(jing)片+5片塑料鏡(jing)片),由全(quan)球唯一擁有WLG晶(jing)圓(yuan)級玻(bo)璃技術的(de)瑞(rui)聲(sheng)科(ke)技旗(qi)下子公司——AACOPTICS(誠(cheng)瑞(rui)光學)提供。
03
手機鏡(jing)頭大光圈、超廣角成(cheng)新(xin)趨(qu)勢
光(guang)(guang)圈是一個用來控制(zhi)光(guang)(guang)線透過鏡頭,進入(ru)機身內感光(guang)(guang)面(mian)光(guang)(guang)量的(de)裝置,通常而言(yan)光(guang)(guang)圈的(de)大小是由鏡頭孔徑和(he)焦距決定的(de)。
大(da)光圈能(neng)夠實現背景虛化,同時(shi)提升快門速度有效防抖以(yi)捕捉動(dong)態畫面。鏡頭(tou)的(de)光圈越大(da),單(dan)位時(shi)間內(nei)通過這個(ge)光圈的(de)進光量就越多(duo),感光元件獲得的(de)信息也就越豐(feng)富,最(zui)后照(zhao)片的(de)效果越好。許多(duo)廠商在宣傳(chuan)一款手機的(de)拍照(zhao)性能(neng)時(shi),往(wang)往(wang)會(hui)強調它的(de)攝(she)像頭(tou)像素、光圈等參數。
超廣角(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭有著寬廣的(de)(de)視野,又(you)不像魚眼鏡(jing)(jing)頭有強烈的(de)(de)畸變,是很好消(xiao)除了(le)畸變的(de)(de)鏡(jing)(jing)頭。超廣角(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭具有拍攝畫面空間(jian)縱深感強、景深較長、拍攝景物范圍廣的(de)(de)特點。廣角(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭的(de)(de)設計難度在于(yu)畫面邊(bian)緣會受鏡(jing)(jing)片(pian)折(zhe)射(she)影響產(chan)生畸變,因此需要更(geng)為精(jing)細的(de)(de)鏡(jing)(jing)片(pian)組合優化光(guang)學(xue)設計、采用高質量的(de)(de)光(guang)學(xue)鏡(jing)(jing)片(pian)、通過(guo)后期算法(fa)對鏡(jing)(jing)片(pian)成像效(xiao)(xiao)果進行處理(li),來達到更(geng)好的(de)(de)廣角(jiao)(jiao)效(xiao)(xiao)果。
同樣伴隨著需求端的不斷升(sheng)級(ji),手機鏡頭可(ke)以通過大光圈、超廣(guang)角的方式來不斷的提升(sheng)手機鏡頭拍攝(she)效果。
04
變焦鏡(jing)頭(tou)市場(chang)滲透(tou)率增長
隨著(zhu)語音和數據(ju)通信技術發展,遠(yuan)程視(shi)訊會議(yi)(yi)市場迎來較大發展空(kong)間,主要(yao)原因是遠(yuan)程視(shi)訊會議(yi)(yi)可實(shi)現點對點或多(duo)點之間的(de)雙(shuang)向視(shi)頻、語音和多(duo)媒體(ti)的(de)同步交流,得(de)到了使用者對遠(yuan)程視(shi)訊行業的(de)廣泛認可。伴(ban)隨著(zhu)視(shi)訊會議(yi)(yi)鏡(jing)頭應用領域的(de)不斷拓(tuo)寬,更高倍(bei)鏡(jing)頭的(de)應用需求將被變焦(jiao)光學鏡(jing)頭替代,從而滿足(zu)多(duo)人會議(yi)(yi)的(de)遠(yuan)程視(shi)訊會議(yi)(yi)的(de)成像質量。
傳統(tong)的定焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)可滿足無放大(da)和3X放大(da)鏡(jing)頭(tou)的基(ji)本需求,但在智慧城市(shi)發(fa)展(zhan)背景(jing)下(xia),安防(fang)對于遠距(ju)離(li)大(da)空間場景(jing)的監控需求不斷(duan)提高。因(yin)此,安防(fang)鏡(jing)頭(tou)應用領域(yu)將趨向(xiang)變(bian)焦(jiao)(jiao)光(guang)學(xue)鏡(jing)頭(tou)集中,從(cong)而滿足安防(fang)領域(yu)更高標準的要求。
05
單手機鏡(jing)頭(tou)數(shu)量逐漸上升
單機所搭載攝像頭個數
伴隨著需求(qiu)端的(de)(de)(de)不斷升級,基于直播(bo)以(yi)(yi)及短視頻行業(ye)的(de)(de)(de)快(kuai)速發展,廣大(da)用戶對手(shou)機(ji)鏡(jing)頭的(de)(de)(de)訴(su)求(qiu)不斷提(ti)高。各大(da)手(shou)機(ji)品牌廠商(shang)也不斷的(de)(de)(de)捕捉市場(chang)的(de)(de)(de)需求(qiu),致(zhi)力(li)于提(ti)升手(shou)機(ji)成像能力(li)以(yi)(yi)及拍(pai)攝效果。
為(wei)了(le)提升手機的成像效果(guo),手機攝像頭(tou)(tou)個(ge)數(shu)也隨之加(jia)速攀升。目前已經有(you)多家旗艦機搭(da)(da)載了(le)超7顆鏡頭(tou)(tou),如華為(wei)P40pro+, 其搭(da)(da)載了(le)7顆攝像頭(tou)(tou)(前置兩(liang)個(ge),后置5個(ge))。手機攝像頭(tou)(tou)的個(ge)數(shu)將(jiang)繼續保持(chi)高增長的趨勢,從而滿足市場對(dui)于產品的迫切需(xu)求。
06
車載鏡頭單車數量上升
ADAS發(fa)展(zhan)帶領鏡頭(tou)數量上升趨勢(shi)。在自動駕(jia)駛(shi)系統的(de)對外感(gan)(gan)知(zhi)過(guo)程中,視(shi)覺(jue)感(gan)(gan)知(zhi)起(qi)到(dao)了至(zhi)關重(zhong)要的(de)作(zuo)用(yong),就(jiu)(jiu)相當(dang)于(yu)人的(de)視(shi)覺(jue)系統,只有(you)能夠感(gan)(gan)知(zhi),才能形成反(fan)饋。車載(zai)攝像頭(tou)此時就(jiu)(jiu)起(qi)到(dao)了人的(de)眼睛的(de)作(zuo)用(yong)。隨著汽(qi)車ADAS的(de)不斷(duan)迭(die)代(dai)更新,一輛汽(qi)車所搭載(zai)的(de)攝像頭(tou)數量也需(xu)要不斷(duan)增加來滿足新技(ji)術的(de)需(xu)求(qiu)。
各大車企(qi)主力車型所(suo)搭載攝像頭個數
市場(chang)數(shu)(shu)據顯示,全(quan)球汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)平均搭(da)載(zai)(zai)(zai)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou)數(shu)(shu)量將從2016 年的(de)(de)(de)(de)0.99 顆(ke)增(zeng)(zeng)長至2023 年的(de)(de)(de)(de)2.99 顆(ke),年復合(he)增(zeng)(zeng)長率為17.11%。同時(shi)根據汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)電子(zi)大廠NXP統計的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據,要達到L2+級(ji)(ji)別以上的(de)(de)(de)(de)自動(dong)駕駛(shi)至少(shao)需要搭(da)載(zai)(zai)(zai)6顆(ke)車(che)(che)(che)載(zai)(zai)(zai)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou),相比(bi)于等級(ji)(ji)較低的(de)(de)(de)(de)L1級(ji)(ji)別所搭(da)載(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)1-2顆(ke)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)配置,我們可以看出隨著自動(dong)駕駛(shi)等級(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)不斷(duan)提高,車(che)(che)(che)載(zai)(zai)(zai)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)量也將會呈(cheng)現翻倍(bei)增(zeng)(zeng)長的(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢。比(bi)如特斯拉最新款(kuan)的(de)(de)(de)(de)model3(參數(shu)(shu)|圖片)目(mu)前已經搭(da)載(zai)(zai)(zai)了8顆(ke)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou),小(xiao)鵬汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)主力車(che)(che)(che)型小(xiao)鵬P7(參數(shu)(shu)|圖片)目(mu)前也已經搭(da)載(zai)(zai)(zai)了13顆(ke)車(che)(che)(che)載(zai)(zai)(zai)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou)。
07
安防鏡頭需求不斷提(ti)升
安防視頻監(jian)控市場需求(qiu)范圍很廣,目前主要分為兩大(da)類:
第(di)一類(lei)為工(gong)程安(an)裝類(lei)市場,主要客戶包括各級黨政機關、公安(an)、金融、電力、教育、交(jiao)通等;
第(di)二類(lei)為消(xiao)費(fei)類(lei)市場,主要客戶(hu)包括家庭、社區、商(shang)鋪、企業、車輛等(deng)。
隨著政(zheng)府不(bu)(bu)斷(duan)加大的(de)鋪設(she)“天網”系統的(de)力度,以及家用攝像頭的(de)不(bu)(bu)斷(duan)滲透,安防(fang)鏡頭領(ling)域的(de)市場需求將不(bu)(bu)斷(duan)的(de)增(zeng)強。
未(wei)來,技術創新(xin)和對細(xi)分(fen)市(shi)場(chang)的(de)把(ba)控仍將決(jue)定著行業的(de)競爭優勢,安防市(shi)場(chang)如(ru)此,光學鏡(jing)頭領(ling)域也(ye)保持著同(tong)頻的(de)態勢。5G、AI、物聯網等新(xin)技術的(de)發展(zhan),推動安防進入到新(xin)的(de)技術應用賽道,帶來了一系列全新(xin)的(de)創新(xin)應用,而這(zhe)也(ye)將為安防監(jian)控鏡(jing)頭產業的(de)發展(zhan)帶來有利的(de)市(shi)場(chang)發展(zhan)空間。
08
人工智能應用增長
機(ji)(ji)器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)作(zuo)為人(ren)工智能發展(zhan)的(de)(de)一個分支,可提高(gao)制造業生產效率和智能自(zi)動(dong)化(hua)水平(ping)。而光學(xue)鏡(jing)(jing)頭作(zuo)為機(ji)(ji)器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系統(tong)中的(de)(de)重(zhong)要組成部分,對成像(xiang)(xiang)質量起到關鍵作(zuo)用。如機(ji)(ji)器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)的(de)(de)光學(xue)鏡(jing)(jing)頭達不到高(gao)分辨率、高(gao)對比度及像(xiang)(xiang)差等(deng)指標,將影(ying)響機(ji)(ji)器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)的(de)(de)成像(xiang)(xiang)質量,導致機(ji)(ji)器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)難以通(tong)過計算(suan)機(ji)(ji)模(mo)擬(ni)人(ren)類視(shi)(shi)覺(jue)(jue)功能。因此,機(ji)(ji)器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)行業的(de)(de)成熟,將刺激工業化(hua)和自(zi)動(dong)化(hua)的(de)(de)機(ji)(ji)器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)鏡(jing)(jing)頭需求(qiu)增大(da)。
人工智能與制造業
09
光(guang)學鏡頭在VR/AR方面的(de)增(zeng)長
光學(xue)鏡頭(tou)是VR/AR 硬件構(gou)成之一(yi),部(bu)(bu)分VR/AR HMD設(she)備(bei)通(tong)過前(qian)置(zhi)攝像(xiang)頭(tou)進行拍照、位置(zhi)追蹤和(he)環(huan)境(jing)映射;一(yi)部(bu)(bu)分VR/AR HMD則采用內部(bu)(bu)攝像(xiang)頭(tou)來(lai)感知(zhi)環(huan)境(jing)和(he)周圍目(mu)標。隨著VR/AR在多個(ge)領域的不(bu)斷發(fa)展(zhan)應用,作(zuo)為與(yu)外界對接的鏡頭(tou)也將隨著虛擬現實技(ji)術的發(fa)展(zhan)而迎(ying)來(lai)同步(bu)增長。
10
日本壟斷鏡頭原材料
現(xian)代技術發展(zhan)中(zhong),制(zhi)造攝像頭(tou)鏡頭(tou)的材(cai)料(liao)是在聚烯烴(jing)和聚碳酸酯等通用的石(shi)化(hua)原料(liao)中(zhong)加(jia)入特殊(shu)化(hua)合物經特殊(shu)生產工藝生成的樹脂。然而(er)在設計攝像頭(tou)鏡頭(tou)需要(yao)注意的點(dian)是避(bi)免(mian)影響手機(ji)的設計自由度,因此這(zhe)種樹脂必(bi)須(xu)滿足能成型又薄(bo)、透(tou)明(ming)度又高而(er)且易入模(mo)的需求。
鏡頭材(cai)料(liao)對生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)要求(qiu)非常(chang)之高,而(er)其添加的(de)(de)特(te)殊化(hua)合物,以及生產(chan)工(gong)藝就是核心技(ji)術(shu)(shu)所在(zai)。目前全球(qiu)鏡頭材(cai)料(liao)市場幾乎由(you)三(san)菱氣(qi)體化(hua)學、三(san)井化(hua)學和日本瑞翁(Zeon)等(deng)幾家日本企業(ye)生產(chan)。中方(fang)廠商需要從鏡頭原材(cai)料(liao)市場尋求(qiu)突破,避免造成像(xiang)中國芯片“卡脖子”的(de)(de)局(ju)面(mian)。