1、双摄头概要

 

　　双摄像头，顾名思义，是指一个摄像头模块带两颗摄像头。双摄像头根据每个摄像头的功能左右分为三类：同像素平行双摄像头，同像素黑白双摄像头，不同像素立体摄像头。

 

　　双摄之所以将成为市场潮流，是因为手机市场的竞争格局将会从性价比的比拼向差异化竞争转型，而摄像头又是差异化竞争的关键节点。

　　双摄像头按结构分类也可分为一体结构和分体结构。

 

　　一体结构即一个线路板上同时封装两颗摄像头模组，然后增加支架固定和校准。如华为荣耀6PLUS。这种结构对两颗摄像头的封装精密度要求较高，需要高精密封装设备如AA设备完成；这种结构同时对两颗摄像头的偏移度、光轴倾斜度控制极高，需要通过特殊的硬件材料如高平整度的线路板、坚固的底座、消磁的马达，也需要特殊的封装工艺来完成。这种方案硬件成本高、设备投入大、图像合成效果丰富。

 

　　分体结构即两颗单独的摄像头通过支架固定校准。如HTCONEM8。这种结构对组装精密度要求相对较低，不需要投入高精密设备，硬件上也只增加了固定支架，生产工序是也只增加了摄像头校准和支架固定。该方案硬件成本低，生产设备投资小，但图像合成的效果不理想。

 

　　2、双摄有效破解摄像头瓶颈

 

　　经过过去几年智能手机单摄像头的应用收到的反馈，用户发现在一定像素基础上需要的是更快的对焦速度、变动光圈柔焦、夜拍降噪、提高画素、提高动态范围、光学变焦等功能。而这些光靠单摄像头，即使辅助一些算法也无法完全实现。上述因素决定了多摄像头的诞生，其中开始的是双摄像头的应用正逐步得到市场认可。促使多摄像头重新获得重视的原因：像素提高的设计瓶颈；像素提高的技术瓶颈；快速对焦与景深拍照，挑战单反效果。

 

　　像素提高的设计瓶颈

 

　　手机摄像头结构主要由CIS(图像传感器)、透镜、音圈马达、滤镜等构成。拍照质量除了与CIS的像素点数目和像素点尺寸有关，也与透镜数目有关，透镜的数目越多，成像质量也越好，但是透镜数目决定了摄像头模组的高度，从而手机机身厚度提高，这也是为什么会出现诸多“凸起的摄像头”。

　　双摄像头设计由于将拍摄任务分担到两颗摄像头上，最终成像质量是两颗摄像头的叠加。因此，对单个摄像头的成像质量要求相对不高，从而降低了单个摄像头模组的高度，使得透镜数目对手机厚度的压力降低。

 

　　像素提高的技术瓶颈

 

　　近年来手机像素提高受到阻碍。严格意义上来说，手机摄像头像素的提高不等同于拍照质量的上升。高像素意味着在同一个感光芯片上像素点数目增多，意味着更大的输出尺寸，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与感光元件每个像素点的尺寸有关。像素点尺寸越大，每个像素点所能接收到的“光子雨”也就越多。而在一块既定面积的感光芯片上，像素数目的增多势必会减少单个像素点的尺寸，进而影响整个芯片接收到的“光子雨”总数。

　　因此像素提升会影响进光量从而破坏拍照质量，但倘若降低像素增大感光面积又会使照片缺少细节的矛盾。双摄像头的出现可以有效地解决像素点感光面积与像素提升之间的矛盾。

 

　　快速对焦与景深控制，挑战单反效果

 

　　通过硬件与算法功能记录照片完整景深信息，双摄像头的一大功能是支持快速对焦与景深拍照，提高可用光圈值，实现背景虚化，突出拍照对象。目前业界手机摄像头模组物理光圈最大做到F1.8，量产可供应的是F2.0，但物理光圈加大后，图像四角解像力下滑严重，而双摄像头方案可轻松实现大光圈效果，突破单摄像头镜头物理光圈方案的效果极限。

　　对于平行与非平行两种不同结构的双摄像头，实现景深控制的方式是不同的。主副（非平行）双摄像头结构中，主摄像头负责拍摄，副摄像头责测算景深范围和空间信息提供可靠地实际景深范围，从而实现快速准确对焦。而平行双摄像头通过软硬结合的方式实现景深控制。

 

　　3、双摄头全球市场分析

 

　　如果按手机使用的摄像头总量来粗略估算，此前每个手机配2个摄像头，未来都将配3个摄像头的话，则摄像头市场数量规模将增加50%，由于双摄像头模组的单价与单摄像头模组单价相比超过2倍，所以市场产值增量超过50%。

 

　　考虑到双摄像头技术难度，预计良率逐渐提高后，2016年是双摄像头市场拐点，渗透率突破10%，到2018年在手机和平板电脑渗透率分别达到50%与52%。并于2018年达到11.38亿颗。考虑到双摄像头由于工艺复杂，成品率低，单位传感器价格存在溢价效应，初期双摄像头的价格可能是单摄像头模组的3~4倍。测算出2018年市场空间将达125.2亿美元。2015~2018年间，双摄像头市场规模平均复合增长率达133.8%。

 

　　双摄产业链备战气氛渐浓，巨头有望打开市场

 

　　相比于传统摄像头的硬件产业链，双摄产业链从硬件、算法、后端平台与应用，缺一不可，因此普及需要巨头推动。过去由于双摄像头存在算法资源稀缺、制造难度较大、产业规模化投资大等诸多技术难度发展缓慢，我们认为2016年有望成为双摄拐点，一方面，从高通、MTK积极推出双摄算法、欧菲光等上游产业链积极的扩产投资、新技术出现、下游终端苹果产业链布局等情况来看，双摄像头产业链正在加速催熟，另一方面，苹果于去年4月收购Linx，掌握多摄像头技术，iPhone新一代手机有望搭载双摄像头。

　　双摄像头的硬件包括CCMModule，ProfessionalBridger。算法包括Algorithm，ISPChip等。后端平台包括BBPlatform，Algorithm。应用包括APP，Customer。起到的作用不同，但是同处于一个系统下才能让双摄像头拍摄出好的画面。

 

　　硬件：双摄像头的进光量增加一倍，直接提高照片感光度，降低图像噪点，在弱光和夜景拍摄中效果会更好。

 

　　算法：双摄像头通过算法实现单个摄像头拍摄出来的单个图像合二为一。

 

　　后端平台：指的是能实现各种算法的硬件载体，如MT6795、QCOM8974等。

 

　　应用：背景消除、测距等。

 

　　开篇我们把双摄像头分为三类，每一类都有相应的算法公司和平台公司，以及外挂处理器。首先我们来看算法的问题。在双摄像头领域，算法是核心。两个摄像头拍摄的区域或功能不同，两个摄像头拍摄出两个独立的部分如何合二为一，这就需要算法处理、合成。无论是产品应用，还是产品设计生产，都必须围绕算法来进行。

 

　　双摄像头模块所带摄像头颗数是普通模块2倍，单摄像头组成部分：镜头、CIS、音圈马达、红外滤光片、PCB这些部件也将是普通模块的2倍，所以，随着双摄像头的流行产业链上的企业将会受益。

　　另一方面新的技术也不断出现。比如最新的CSM模组封装技术通过将芯片直接粘合在Holder上有望显著提高双摄像头生产的良率并降低成本。同时一种移轴式光学防抖马达，通过后标定加角度补偿,大大提高生产的精度及良品率，降低了功耗并提升响应速度，同时由于磁性部件位于模组四个角落也使得双摄像头的抗磁干扰特性加强，解决了双摄像头以往存在的光学防抖问题。

　　双摄像头有望向多摄像头与3D摄像头发展

 

　　行业认为双摄像头更重要的意义是其将对摄像头产业链的变革，进而催生出新的应用场景。随着双摄像头市场的爆发，将使得多摄像头封装生产技术与3D摄像算法技术逐渐成熟，未来摄像头将向阵列摄像头与3D摄像头发展，摄像头市场空间与应用场景将爆发式增长。双摄像头的概念本身即是是从多摄像头衍生而来，其中典型代表是由诺基亚与高通共同投资的PelicanImaging研发的4×4阵列式摄像头。摄像头模块中共有16颗子摄像头，每个镜头都可以单独捕捉图像，然后合并成一张照片。

 

　　阵列摄像头可以强化双摄像头所有优势，实现单一镜头甚至双摄像头无法达到的效果，比如大景深以及更加精细的3D建模与手势识别，同时多摄像头能够实现拍摄照片色彩纯度较高以及实现先拍照后对焦等功能。另一方面，未来手机有望通过搭载多种传感器以实现3D建模或者复合功能。比如英特尔RealSense摄像头搭载一颗红外传感器，Google旗下ProjectTango项目的手机与平板背部装有两个摄像头与一个深度传感器。随着技术的成熟，未来传感器融合将是大趋势。

　　3D摄像头由于可以扫描用户所处环境，进行立体建模与手势识别提升用户体验，一直被业界认为是未来主流发展方向。一方面，通过绘制出周围世界的3D模型，可以成为多种应用的基础，例如在大型购物中心和其他室内空间向用户提供方向导航，帮助用户寻找某家商店或某个物体，绘制3D地图，帮助盲人在陌生的地方导航；让人们能利用家中的环境玩拟真的3D游戏等。另一方面，通过构建3D模型可以识别用户脸部表情与手势变化，极大提高人机互动方式。

　　“双摄+算法”创造虚拟空间，受益VR硬件市场火爆

 

　　“双摄+算法”可以实现3D建模，打造虚拟空间，实现手势识别，有望成为VR重要的硬件输入窗口。VR具备IT成功者的六大基因：技术大幅改进、价格大幅下降、巨头引领资本和行业趋势、抓住用户痛点、带来前所未有的用户体验、提升社会效率。

 

　　VR的市场爆发将带动硬件输入与3D建模产业链，双摄像头有望深度受益。VR为用户构建3D沉浸式环境，并与平面体验中使用的点击和滑动的操作方式不同的是，在AR和VR中人机互动方式被替换成了语音、姿势、抓握、手推、点头、甚至是眨眼，而双摄像头是三维建模的若干种硬件方案—Kinect、Leapmotion、ProjectTango—尺寸最小，成本最低，范围化最容易的蛮干，因此有望成为VR重要硬件输入窗口。

　　双摄像头成为智能手机新趋势，根据苹果收购双摄像头企业Linx的动作来看，下一代苹果有可能配备双摄像头，未来双摄像头可能成为智能手机的标配。而对于镜头保护层来讲，未来将使用透光率更高、更耐刮花的蓝宝石材料，晶至作为专业与加工蓝宝石供应商，为双摄象头创造智能手机新领域。

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