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电子元器件行业市场分析报告六 2021年5月 目录 成像三要素：传感器、镜头、算法 5 技术迭代：行业玩家几经沉浮 12 CMOS vs CCD：生而不凡 15 像素层：手机 CIS 的不可能三角 19 架构：堆叠式成就无限风光 25 附录：主要 CIS 厂商梳理 30 图表目录 图 1：通信技术发展与移动电话形态变化 5 图 2：全球智能手机出货量及增速 5 图 3：消费者选购手机关注度位居前三的为相机、外观设计、处理器 5 图 4：iPhone 手机中摄像头 BOM 成本占比提升趋势明显（美元） 5 图 5：摄像头模组构成 7 图 6：图像生成机制示意图 7 图 7：不同图像传感器成像对比 8 图 8：小米 CC9 配置 7P 镜头，小米 CC9 Pro 配置 8P 镜头 9 图 9：镜片光轴示意图 9 图 10：谷歌 HDR+技术基于多帧单曝光堆栈 9 图 11：Google Pixel 5 影像系统评分 9 图 12：DXOMARK 影像评分排行榜（截至 2021/03/10） 10 图 13：DXOMARK 评分影响子分数项 10 图 14：影像技术迭代以及市场终端渗透 12 图 15：PMT 示意图 13 图 16：PMT 工作原理示意图 13 图 17：数码相机市场 CCD 与 CMOS 图像传感器出货量（单位：百万个） 13 图 18：2010 年以后数码相机出货量衰退明显 14 图 19：CMOS 逐渐完成对 CCD 的替代 14 图 20：CCD 与 CMOS 图像传感器成像示意图 15 图 21：CCD 图像传感器工作原理示意图 16 图 22：手机 CIS 的“不可能三角”（即只能实现一条边上两个点的效果） 19 图 23：全球手机摄像头分像素出货量：亿颗 20 图 24：全球手机摄像头分像素出货量结构占比 20 图 25：智能手机 CIS 像素尺寸技术迭代周期缩短（纵轴为像素尺寸：μm） 21 图 26：CIS 像素技术发展历程 22 图 27：索尼 CIS 产品型号梳理 23 图 28：Bayer 阵列像素示意图 23 3/31 图 29：Quad Bayer 阵列像素示意图 23 图 30：Quad Bayer 像素阵列两种输出模式工作原理 24 图 31：3D 堆叠式 CMOS 图像传感器架构示意图 25 图 32：背照式 CIS 架构相对于前照式感光度更高 25 图 33：堆叠式架构可以实现高画质以及小型化 26 图 34：三星内置 DRAM 的三层堆叠式 CIS 示意图 26 图 35：堆叠式 CIS 架构可以大幅提升像素区域面积占比 27 图 36：索尼 IMX400 不同层芯片采用不同制程工艺 27 图 37：不同互联堆叠方案对比 29 表 1：苹果手机摄像头的技术升级 6 表 2：图像传感器显著影响摄像头的成像效果 11 表 3：CMOS 图像传感器具有成本低、功耗小、读出速度快、集成度高等优点 17 表 4：CMOS 图像传感器技术发展方向 18 表 5：主要 CIS 厂商产品及应用领域梳理 30 4/31 成像三要素：传感器、镜头、算法 身处移动智能时代，智能手机已是随处可见高频使用的终端产品，全球以及国内智能手机以往享受功能机向智能机的过渡、4G 网络普及、智能机高端升级等红利迎来高速增长。网络通信更新换代与手机形态、功能的变化颠覆行业固有格局，昔日的摩托罗拉、诺基亚已沉寂落寞，4G 时期智能手机行业形成苹果、三星、华为、OPPO、vivo、小米六大厂商瓜分天下的格局。5G 时代，智能手机终端厂商为了争取更多市场份额在外观和功能方面的创新将大展拳脚、百花齐放。 图 1：通信技术发展与移动电话形态变化 图 2：全球智能手机出货量及增速 1980s 1990s 2000s 2010s 2020s 2,000 80% 智能手机出货量:百万台 1G 2G 3G 4G 5G 1,600 yoy 60% 1,200 40% ? 800 20% 400 0% 9 0 -20% 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 资料来源：公司官网，市场研究部 资料来源：Wind，市场研究部 拍照作为消费者在选购手机时优先考虑的功能，决定了摄像头在智能手机诸多硬件中的 突出重要性，影响着下游品牌商市场竞争力。智能手机问世以来，手机厂商在光学创新上展开竞赛，光学性能提高的同时推升了摄像头模组在智能手机 BOM 成本的占比。 图 3：消费者选购手机关注度位居前三的为相机、外观设计、处理器 相机 32.25% 外观设计 14.32% 处理器 13.37% 屏幕显示 9.93% 快充 9.05% 游戏体验 7.56% 内存/存储 6.9