布局摄像头产业的主要参与者集中在亚洲的中国大陆、中国台湾、日本、韩国等地区，以典型的手机摄像头成本分布，占比最大的是CIS、镜头和模组。

 

　　从手机摄像头的结构看，最主要的四个部分为：图像传感器Sensor（将光信号转换为电信号）、Lens、音圈马达和红外滤光片。

 

　　据了解，拍摄景物通过镜头，将生成的光学图像投射到传感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加工处理，再被送到手机处理器中进行处理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。

 

　　在供应链端，除了极少数厂商具备垂直一体化的厂商，大部分厂商都将业务集中于产业中的某一个环节。

 

　　据统计像头模组企业主要包括欧菲科技、舜宇光学、丘钛科技、信利国际、合力泰、盛泰、贵州众鑫、富士康、三赢兴、成像通、联合影像、四季春、金康、群晖科技、信丰世嘉、鑫晨光、桑莱士、凯木金、东聚、日永、三星电机、LG ninotek、高伟、立景创新、致伸科技等企业。

 

　　CMOS图像传感器厂商主要包括索尼、三星、格科微、OV、思比科、比亚迪、海力士等企业；手机镜头厂商主要包括大立光、舜宇光学、玉晶光、瑞声科技、联创电子、欧菲、禾瑞、星聚宇、华鑫、兴邦、都乐、霸王光学、新钜科、旭业、关东辰美、Kolen、SEMCO等企业。

 

　　马达厂商主要有阿尔卑斯、TDK、三美、新思考、比路、皓泽、中蓝、三美达、东勤、金诚泰、松诺、贵鑫等企业，滤光片厂商主要包括Viavi、水晶光电、旭晶等企业。

　　谈及摄像头的基础配置，最直观的莫过于像素。笔者梳理资料时发现，最初J-SH04的像素只有10万，3年后夏普就将像素推上百万级，自夏普在2000年推出世界上第一台具备拍照功能的手机开始，厂商围绕摄像头的改进从未停歇。

 

　　进入2019年，光学市场像素持续升级，手机摄像头从双摄升级至三摄，从去年主流的4800万像素升级至6400万像素，除了像素升级外，3D摄像头、潜望式、屏下摄像头成为各大品牌厂商创新的重点。

 

　　多家品牌齐发三摄机型

 

　　细细观察今年的手机市场，三摄市场趋势颇为明显。2019年上半年，小米在北京发布了带有后置三摄的小米9系列新机，在小米9发布后，三星于21日凌晨三点（北京时间）在美国旧金山发布了两款带有三摄的新机。

 

　　据笔者统计，今年上半年小米9、小米9SE、华为P30、OPPO Reno10倍光学变焦版、魅族16Xs、三星Galaxy S10+等机型均搭载了三摄像头。

　　同时，除了上述机型外，根据知名分析师郭明錤还在报告中提到新一代iphone很可能会升级Face ID（提升泛光照明器Floodilluminator的功率），顶配版将提供后置三镜头（广角+长焦+超广角镜头）。

 

　　基于此，这也就意味着华为、小米、OPPO、vivo、三星、魅族等手机品牌均搭载了三摄。

 

　　市场占有率方面，据Sigmaintell的预测，2019年全球三摄的智能手机出货量预计约为2.4亿台，比2018年增长12倍。

 

　　IDC预测2019年华为三摄手机的出货量占比将达到25%，苹果是22%，三星是20%，此外，OPPO、vivo及小米也都将有不错的表现，三摄手机有望占据手机市场总份额的15%。

 

　　笔者在统计中发现，三摄不仅在高端机型中出现，在中低端市场也同样存在。以魅族16Xs为例，这款机型售价1698元起。

 

　　三摄的持续渗透与其带给用户体验有关，据了解，三摄一方面可以大幅改善成像质量，提供更好的光学变焦功能，另一方面是对双摄的进一步升级，在硬件和算法的层面拥有更好的基础。

 

　　此外，通过梳理部分典型机型的三摄供应商可以发现，三摄的渗透，给手机摄像头相关供应商带来了机遇，而由于摄像头的用量的增多，终端厂商在供应商的选择上也显得更为开放。

 

　　不过，在光学市场持续升级的路上，有企业因手机行业大环境及竞争加剧而停产。日前，深圳九有股份有限公司（以下简称“九有股份”）接到控股子公司深圳博立信科技有限公司的停产报告。

 

　　据了解，停产原因是由于目前手机摄像头模组产能处于饱和状态，同行业采取低价竞争策略抢夺为数不多的订单，造成市场上订单基本无利润，博立信现金流紧张，生产经营资金短缺，没有承接新的订单，生产持续萎缩，处于亏损状态。为了遏制和减少亏损的局面，降低损失、减少风险，无奈停产。

 

　　此外，今年上半年笔者在走访企业时发现，目前摄像头企业分水岭愈演愈烈，以摄像头模组市场为例，有的企业订单满载，而有的摄像头模组企业因出货量下滑而转做非手机类摄像头业务。

 

　　潜望式摄像：突破光学变焦之桎梏

 

　　结合目前已发布的三摄、四摄机型情况以及三种主流的双摄搭配方案，尝试新的光学变焦能力（不管是超广角还是长焦）是多摄方案的一个主要设计思路，而P30 Pro和OPPO Reno采用潜望式摄像头，表明高倍数的光学变焦有望成为未来几年手机摄像头的主要进阶方向之一。

　　其实，自从有移动电话以来，体积的不断变小是整个行业进步的象征，也是前行的主旋律。但是这一趋势却与手机摄影的发展正好背道而驰，狭小的手机空间限制了手机所能承载的光学器件。

 

　　而华为P30 Pro搭载的潜望式长焦镜头则巧妙的绕过这一阻碍，开辟了一条全新的手机摄像头发展之路。

 

　　根据公开资料显示，潜望式长焦镜头的核心原理是通过一块棱镜将光线折射九十度，改为利用手机的长度空间来作为镜头变焦的空间，也就规避了机身厚度的限制。但实现九十度折射并达到优秀的成像效果并没有描述这么简单。这其中有着严密的光学设计，对于三棱镜的摆放精度、两道光路的调优都有着几乎双倍严苛于现有的光学标准。

 

　　一位业内人士曾向笔者透露：“华为潜望式摄像头制造难度较大，一个是SMA马达，一个是棱镜，这两个产品都是全新的设计。”

 

　　据了解，华为P30 Pro的潜望式摄像头由光学传感器、滤光片、转圈马达、镜头组、棱镜等一系列部件组成，能够达到极高的光学变焦倍数。同时，在潜望式摄像头中，有两个马达。

 

　　OPPO Reno 10倍变焦版采用横向排列的潜望式长焦镜头，并使用D—Cut工艺降低了镜片的厚度，共马达设计将主镜头和广角镜头中原本独立的两个对焦马达合二为一，进一步节省了内部空间。

 

　　据了解，OPPO Reno 10倍变焦版最终整个长焦镜头潜望式模组的厚度仅5.75mm，让高倍变焦和轻薄机身可以共存。

 

　　当然，潜望式镜头设计也存在缺点。潜望式镜头虽然减少了模组厚度，但是模组面积确有所增加，整体来看仍将占用不少的手机内部空间，而且模组的面积与镜头的等效焦距在一定程度上正相关，因此品牌厂商最终仍需要在等效焦距与内部空间占用之间进行选择。

 

　　同时，潜望式设计下，镜片和感光元件被竖直安放，两者的尺寸（特别是圆形的镜片）会限制模组厚度的降低。

 

　　智能手机的摄像头模组一般由镜头、音圈马达、红外滤光片、CIS芯片及托架等组成，其中镜头及模组、马达环节有望在潜望式镜头渗透率提升的带动下迎来单机价值量的提升。

 

　　据资料显示，潜望式镜头设计对镜头环节的影响主要有三个方面，其一，该设计会新增1—2个三棱镜作为折光元件，这是最为明确的增量，而且三菱镜的材质一般会选用玻璃，而过去的手机镜头材质一般为塑胶，因此具备玻璃光学元件制造能力的企业有望受益。

 

　　其二，光线通过折光元件的偏折之后其光通量会有所下降，因此后续镜头对光通量的损耗需要有所减少，由于玻璃镜片的透光率优于塑胶镜片，因此玻塑混合镜头的渗透率有望加速，当然，玻塑混合镜头目前仍面临成本以及产能的问题，而随着镜头厂不断扩充玻璃镜片的产能，并且由产能扩充带动成本下行，玻塑混合镜头有望开始从高端机型开始渗透。

 

　　其三，OPPO使用的D-cut镜片用于降低潜望式模组厚度，该镜片采用非堆叠注塑成型的生产工艺，新工艺的使用有望增加镜头价值量。

 

　　不管是玻璃镜片的渗透还是新工艺的采用，率先展开布局的如大立光、舜宇光学和水晶光电、利达光电等受益较高，需要关注的是能否通过良率的提升实现成本下降，从而加速该设计往中低端手机市场的渗透。

 

　　在摄像头模组市场，从单摄到双摄甚至多摄，对于摄像头模组企业来说，并不是将多个摄像头进行简单的组合，而是需要对模组的镜头位置稳定性及光轴平行度等重要参数进行更为严格的把控，而潜望式设计的导入有望进一步提升参数把控的难度及重要性，因此会对模组企业的封装技术和设备的精密度提出更高要求，比如使用AA制程进行模组的镜头对准，这无疑拔高了摄像头模组的行业壁垒，具备较强技术积累以及在设备端率先布局的摄像头模组企业有望率先受益多摄及潜望式镜头的渗透。

 

　　2D到3D：增强现实感

 

　　3D感测在智能手机中的应用场景非常广泛，包括解锁，安全支付，AR/VR，3D建模等，未来几年，随着智能手机3D摄像头的供应链逐渐成熟，消费电子领域将成为3D感测的主要战场之一。

 

　　3D结构光先行，TOF快速突破。目前来看，3D感测在智能手机中的主要应用场景为解锁和安全支付，如iPhone X，小米8探索版以及OPPO Find X配备的3D结构光。

 

　　而去年第四季度，vivo NEX双屏版、OPPO R17 Pro、荣耀V20均发布了搭载TOF的机型，进入2019年，TOF渗透率远超结构光方案。根据早前的消息，国内四大品牌均有上TOF的项目。

 

　　而在最新报告中，郭明錤针对苹果及华为搭载TOF技术也有预测。其表示，苹果方面，预期2020年下半年3款都将配备前置3D摄像头，当中2款新机会配备后置TOF，另外，2020年配备前后VCSEL，也就是前置镜头搭配结构光，后置镜头搭配TOF的iphone出货量，预计可达约4500万支。

 

　　在华为这一领域，郭明錤表示，华为旗下高端机型Mate系列和P系列将统统使用前、后置TOF技术的摄像头，预计华为在2019年与2020年配备前后TOF手机出货量，分别达约1200万与2700万支。

 

　　针对TOF这一技术的应用，郭明錤也给出了自己的看法，其认为，手机后置镜头采用TOF的用意，主要在于改善拍照品质以及提供AR应用，在高阶市场渗透率渴望逐渐成长，因5G与TOF均有利于推广AR技术。因此，相信苹果与华为是2020年最积极采用5G与后置TOF技术的品牌手机业者。

 

　　据了解，TOF方案的发射端主要由红外光源（VCSEL）和扩散片组成，因为不需要特殊排列的点阵，TOF的发射端相较于结构光更为简单，接收端则由镜头、窄带滤光片和红外CMOS组成，目前TOF方案主要应用于远距离的3D拍摄，反射回来的红外光信号较弱，且sensor的感光时间较短，因此CMOS的单像素尺寸较大，一般达到10um级别。

 

　　总体看来，结构光方案较TOF方案更为复杂，成本相对较高，TOF方案支持远距离3D感测，可成为智能手机后置3D摄像的选择，配合ARKit等软件系统提供优质的AR体验。

 

　　屏下摄像头遭哄抢：数家手机品牌屏下摄像头技术争相露面

 

　　智能手机发展到2019年，前置摄像头已经成为影响手机正面形态的最重要因素，甚至说是唯一也不过分，而业界也一致认为，只有解决了前置摄像头放在屏下这一技术难题，才能实现真正的“未来手机”。

 

　　OPPO曾通过官方微信公众号发文《OPPO首次实现了屏下摄像头》，称全面屏当前解决方案在升降摄像头、刘海屏、水滴屏或者挖孔屏之后，出现了全新的解决方案，即将前置摄像头方在屏幕下面，从而实现真正的全面屏。

 

　　OPPO宣称2019年6月3日，首次实现了屏下摄像头。OPPO副总裁沈义人通过微博发布了利用不知名样机实现屏下摄像头的视频。通过视频可以看出，这款样机，将前置摄像头放在手机顶端，不工作的时候，摄像头区域是一块完好的屏幕，只有打开使用前置摄像头的时候，摄像头处会闪出一道光圈，显示出其位置。

 

　　为了锚定首次实现屏下摄像头合法性，OPPO称其2018年6月已经申请了屏下摄像头相关专利，其中包括电子设备、图像处理方法和装置、图像处理模块、摄像头等专利。

　　而同一天的数小时后，小米总裁林斌在其微博上公布了小米9屏下摄像头版，小米公司产品总监王腾补充道，这个视频本来是想上个月发的，担心影响K20的宣传就压了下，视频可以看出自拍效果是很好的，但是显示效果还需要时间优化，请大家先睹为快，我们还需要些时间继续优化。

 

　　随后，小米官方发布消息称，这一次，我们创新的将前置相机隐藏于屏幕之下，完整的全面屏拥有极致的震撼视野，自拍时，前置相机上方的屏幕顷刻透明，使得光线充分进入，形成绝美自拍，可以说这是前置相机和全面屏醉和谐的共存方式，也是目前醉终极的全面屏解决方案。

　　小米官方方案里称，屏幕里还有一块“透明屏”，可显示，亦可透明，“隐视屏是小米具有自主知识产权的创新技术，全新定制屏幕在前置相机区域是一块小的透明屏，具有低反射、高透光率的特性。”

 

　　随后不久，外媒也曝光了华为的屏下摄像头专利。据报道，华为在隐藏或利用屏下摄像头区域至少有6个解决方案。专利图显示，当你打电话时，屏下摄像头区域会显示你打电话的时间。

 

　　当你拍照时，可以显示你当前的拍照模式；当你在通话中切换到桌面时，还可以显示你正在拨打的信息等。

 

　　从公布的专利图来看，华为不仅在试验屏下摄像头的可行性，同时还做了很多UI适配。

 

　　可以看到，专利中显示的摄像头位置是在屏幕的左上角，在正常情况下，该区域可以显示通知图标、免提状态下的电话浮窗等信息，而在启动前置摄像头之后，借助先进的薄膜、玻璃以及OLED自发光等特性，摄像头便可以透过屏幕直接成像了。

 

　　此外，这些专利文件还透露了一个信息，那就是华为可能会将前置屏下摄像头放置在左上角而不是像OPPO那样的居中位置，也就是目前Honor View20和Huawei nova 5i的位置。

　　从目前的情况来看，屏下摄像头正成为各大手机品牌创新的重要方向，虽然说目前量产时间尚不确定，但华为的加入及其他品牌商的布局或将促使屏下摄像头成为下一波智能手机的又一个发展趋势。