CMOS圖像傳感器(CIS)是一種將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘柕母泄庠?,廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機、手機等拍照攝像產(chǎn)品中。在3D感測中的應(yīng)用:基于結(jié)構(gòu)光和光飛時間的3D產(chǎn)品中,紅外光圖像傳感器用于接收處理物體的三維平面深度信息,可見光圖像傳感器用于接收處理物體的二維平面可見光信息,最后匯總處理,得到三維數(shù)據(jù)。主要包括CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補性金屬氧化物半導(dǎo)體器件)。圖像傳感器市場主要為CCD和CMOS,CMOS雖然性能稍遜CCD,但價格低、功耗低、體積小,已經(jīng)成為圖像傳感器市場的主導(dǎo)產(chǎn)品,近年來出貨量占比90%以上。
CMOS圖像傳感器采集過程
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CCD圖像傳感器與CMOS圖像傳感器特點對比情況
特點 | CCD | CMOS |
像素信號 | 電子包 | 電壓 |
芯片信號 | 模擬電壓 | Bit(數(shù)字) |
讀出噪聲 | 低 | 相同幀率下更低 |
敏感度 | 高 | 更高 |
一致性 | 高 | 稍微偏低 |
功耗 | 中等到高 | 低到中等 |
速度 | 中等到高 | 更高 |
系統(tǒng)復(fù)雜性 | 高 | 低到中等 |
傳感器復(fù)雜性 | 低 | 高 |
相對研發(fā)成本 | 低 | 高/低,取決于具體系列 |
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2018年全球CIS市場規(guī)模為137億美元,預(yù)計到2022年增長至190億美元,2018~2022年復(fù)合增長率CAGR為8.5%。2019年全球CMOS圖像傳感器市場占有率前三的分別是索尼(49.2%)、三星(19.8%)、豪威(11.2%),CR3超過80%。
全球CIS芯片市場規(guī)模預(yù)測(億美元)
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2019年全球CIS廠商市場份額(%)
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CIS下游應(yīng)用領(lǐng)域主要包括智能手機、消費領(lǐng)域、計算機、汽車、醫(yī)療、安防和工業(yè)應(yīng)用等。
智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國CMOS圖像傳感器(CIS)產(chǎn)業(yè)運營現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析報告》數(shù)據(jù)顯示:2019年全球CIS市場整體規(guī)模約為155億美元。未來3內(nèi)年,智能手機仍將是CMOS圖像傳感器行業(yè)最重要的下游應(yīng)用市場。目前,在手機攝像頭領(lǐng)域已得到應(yīng)用的背照式技術(shù)、全局快門(GS)、滾動快門(RS)、3D堆疊技術(shù)等仍將是未來CMOS圖像傳感器重要技術(shù)發(fā)展方向。此外,隨著智能手機后置攝像頭數(shù)量的增加,不同功能攝像頭的專業(yè)分工將愈發(fā)明顯,單獨一家CMOS圖像傳感器廠商難以在各項功能上均占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢。
各領(lǐng)域CMOS傳感器市場規(guī)模年平均復(fù)合增長率
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2013~2023F全球CIS市場規(guī)模及出貨量(十億美元,十億顆)
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隨著智能手機廠商每年為攝像頭和傳感器進行的更新,以及AR/VR技術(shù)的快速發(fā)展、普及,未來攝像頭將在用戶智能生活方面扮演更重要的角色,攝像頭似乎已經(jīng)成為了如今消費者同技術(shù)和信息互動的主要渠道,甚至可以取代鍵盤、語音成為全新輸入界面。2019年三攝成攝像頭主流配置方案,智能手機進入多攝時代。2018年平均每臺智能手機搭配2.4顆CIS,預(yù)計到2020年超過3顆。盡管從2019年來看全球智能手機市場相對疲弱,但追求更高圖像質(zhì)量的趨勢確立,攝像頭個數(shù)顯著增加,2019年上半年,智能手機CIS市場規(guī)模超過50億美元。
智能手機CIS市場規(guī)模(十億美元)
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全球手機三攝滲透率情況預(yù)測(%)
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手機高像素 CIS 的進一步滲透疊加其他領(lǐng)域的快速增長,48MP 行業(yè)單價在 6 美金左右,64MP 單價在 9 美金左右。相比低像素產(chǎn)品,高端像素產(chǎn)品的價格呈倍數(shù)增長。
不同像素產(chǎn)品平均價格情況
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汽車自動駕駛離不開多種傳感器。CMOS傳感器主要應(yīng)用于車載“高級駕駛輔助系統(tǒng)”(ADAS),包括盲點攝像頭、自動防碰撞、道偏離警告、手勢識別、疲勞監(jiān)測等。ADAS即高級駕駛輔助系統(tǒng),是利用安裝在汽車上的各種傳感器,在汽車行駛過程中隨時感應(yīng)周圍的環(huán)境,收集數(shù)據(jù),進行靜動態(tài)物體辨識、偵測與追蹤,并進行系統(tǒng)的運算和分析,讓駕駛者先察覺到可能發(fā)生的危險,有效增加汽車駕駛的安全性。
CMOS圖像傳感器下游車載攝像頭市場分為三個部分:配備與汽車前面、后面、側(cè)面攝像機傳感器。預(yù)計配備于汽車前方ADAS中的影像傳感器,在整體車用嵌入式影像傳感器中的占比由2018年的34%上升至2023年的38.9%;側(cè)邊相機系統(tǒng)影像傳感器市占也會從15.3%上升至21.7%;應(yīng)用于汽車后方的影像傳感器市占由2018年的50.4%,下滑為2023年的37.8%。
2018-2023年車載三類(后/側(cè)/前方)攝像頭系統(tǒng)占比
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隨著手機進入多攝時代,雙攝、三攝滲透加強;疊加新能源汽車,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域?qū)z像頭的需求增加,CIS廠商正在收獲第二波下游行業(yè)蓬勃發(fā)展的紅利。到2024年,CIS廠商每年收入維持正增長,2024年CIS廠商年收入將達到23986百萬美元,
CIS供應(yīng)商的年收入及同比
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2019年是消費電子需求爆發(fā)的一年,以Air pods為代表的可穿戴設(shè)備銷量劇增。Air Pods在2019年銷量近6000萬副,同比銷量增長近100%;2019年第三季度全球智能手表出貨量達到1400萬,同比增長42%。可穿戴設(shè)備的需求急速增加,快速的占據(jù)了晶圓體代工廠以及封裝廠的產(chǎn)能。雖然手機出貨量疲軟,但是多攝加速滲透的趨勢不見,CIS需求旺盛,導(dǎo)致許多晶圓體代工廠產(chǎn)能緊缺。面對這種形勢,頭部CIS供應(yīng)商也需要擴充產(chǎn)能。但是產(chǎn)能的擴充并非一朝一夕就可以完成。如此情況下,部分訂單就被迫放棄。世界前五大CIS供應(yīng)商市場份額下降了1.8個百分點。這種市場份額的下降實屬無奈之舉。因為未來需求的持續(xù)增加,頭部CIS也只能不斷增加產(chǎn)能。索尼計劃每月增加1萬片產(chǎn)能,而且70%-80%銷往中國;三星計劃通過自建產(chǎn)能每月增加1.5萬片產(chǎn)能;豪威則通過多個晶圓代工廠代工每月增加1萬片的產(chǎn)能。
CIS供應(yīng)商供應(yīng)能力概述(單位:千片/月)
- | 2018年 | 2019年 | 2020年 | 備注 |
索尼 | 100 | 110 | 120 | 70%-80%銷往中國 |
三星 | 50 | 60 | 75 | 自建工廠,全部用于手機 |
豪威 | 39 | 50 | 60 | 由臺積電、中芯國際與華力微電子代工 |
格科微 | 0 | - | - | 由三星代工 |
海力士 | 2 | 10 | 20 | 自建工廠 |
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CIS供應(yīng)商市場份額
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2025-2031年中國CMOS圖像傳感器行業(yè)市場供需態(tài)勢及投資戰(zhàn)略研判報告
《2025-2031年中國CMOS圖像傳感器行業(yè)市場供需態(tài)勢及投資戰(zhàn)略研判報告》共十章,包含國內(nèi)CMOS圖像傳感器主要企業(yè)經(jīng)營情況,CMOS圖像傳感器行業(yè)項目案例分析,2025-2031年CMOS圖像傳感器行業(yè)投資潛力及發(fā)展展望等內(nèi)容。



