2018-摄像头专题系列报告（一）：CMOS传感器：技术革新，像素持续提升_18页-2mb

摄像头专题系列报告（一）总结

核心内容概述

本报告围绕CMOS传感器的技术优势、市场格局、未来发展趋势以及中国大陆厂商的崛起展开，重点分析了CMOS在图像传感器市场中的主导地位、像素升级趋势的边界以及本土厂商在中低端市场的渗透情况。

主要观点

1. CMOS传感器技术优势显著，已主导图像传感器市场

• CMOS凭借优秀的半导体属性（如性价比高、体积小、功耗低）逐步取代CCD，成为图像传感器市场的主要产品。
• 2013年CMOS出货量已达31亿只，市场规模接近80亿美元，预计未来年均复合增长率（CAGR）约为10%。
• CMOS的性能随半导体工艺进步而提升，且价格因规模经济而下降，使其在消费电子领域具有更强的竞争力。

2. CMOS市场集中度高，但对下游影响力较弱

• 2012年CMOS市场前三大厂商市占率之和高达67%，与智能手机AP市场类似。
• CMOS制造工艺相对简单，大多数代工厂均可生产，导致其缺货风险低。
• 与AP不同，CMOS属于“增量式”体验改进，更换不会显著影响用户体验，因此对下游厂商影响力较弱。
• CMOS厂商对下游的主要影响在于技术支持和配套服务，而非直接控制。

3. 像素持续提升已成为趋势，但存在极限

• 智能终端摄像头像素持续提升，但成像质量并不完全取决于像素数量。
• 像素值提升会导致像素点尺寸减小，从而降低感光能力，最终影响成像质量。
• 从技术与成本角度看，CMOS存在一个“最优像素值”，超过该值后成像质量反而下降。
• 当前主流手机摄像头像素集中在1300万至1600万之间，预计该区间将长期占据主导地位。

4. 新技术延缓像素升级趋势

• 背照式（BSI）和堆栈式（Stacked）CMOS等新技术显著提升了CMOS的成像能力，延缓了像素升级的极限到来。
• BSI技术通过减少光信号损耗，提升感光度；Stacked技术通过增大感光面积，改善低光环境下的拍摄效果。

5. 中国大陆CMOS厂商崛起

• 格科微等本土厂商通过从中低端市场渗透，逐步占据重要市场份额。
• 本土厂商在技术支持和配套服务方面具有优势，未来有望向中高端市场拓展，获取更高附加值。
• 与国际厂商相比，中国大陆厂商的出货量已具备一定规模，成为CMOS市场不可忽视的力量。

关键信息

• 市场数据：

  • 2013年CMOS出货量为31亿只，预计2017年将达45亿只。
  • 到2018年，CMOS市场规模预计接近130亿美元。
  • 2012年智能手机主摄像头800万像素以上占比不足30%，预计2017年将接近65%。

• 主要厂商：

  • 国际厂商：Sony、Omnivision（OV）、三星、Aptina。
  • 本土厂商：格科微、比亚迪微电子、思比科。

• 技术对比：

  • CMOS与CCD相比：感光度低、噪声高，但采样速度快、功耗低。
  • BSI与FSI：BSI通过改变结构，提升感光灵敏度。
  • Stacked CMOS：通过将信号处理电路置于感光层下方，增大感光面积。

• 行业趋势：

  • 像素提升将趋于平稳，1300万至1600万像素区间或为长期主流。
  • 新技术将延缓像素升级极限的到来，提升整体成像质量。

风险提示

• 下游消费电子产品出货量不及预期可能影响CMOS市场增长。

行业评级

• 整体行业评级：买入
• 公司评级：买入（对CMOS相关企业）

联系方式

• 分析师：

  • 许兴军：S0260514050002，电话：021-60750632，邮箱：xxj3@gf.com.cn
  • 彭琦：S0260512070001，电话：021-60750615，邮箱：pengqi@gf.com.cn

• 相关研究：

  • 《赶超经济下的投资逻辑:以台湾电子行业和产品周期框架看大陆》（2014-06-19）
  • 《电子行业跟踪分析报告:继续看好LED板块，推荐“两头”和“龙头”》（2014-04-28）
  • 《电子行业跟踪分析报告:一个基本点、三个微创新》（2014-04-21）

图表索引（摘要）

• 图1：CMOS与CCD出货量占比
• 图2：CMOS与CCD对比
• 图3：CMOS应用范围
• 图4：CMOS出货量（按应用领域分类）
• 图5：CMOS市场规模
• 图6：CMOS市场出货量份额（2011~2012）
• 图7：各主要品牌手机CMOS供应商
• 图8：智能手机AP市场营收份额（2012~2013E）
• 图9：主要中高端品牌手机CMOS与CPU供应商
• 图10：像素点尺寸、传感器尺寸与像素值的关系
• 图11：CMOS像素点尺寸与制程工艺
• 图12：CMOS与AP对比
• 图13：ISP集成在AP中
• 图14：全球CMOS图像传感器出货量（按像素分类）
• 图15：2014年初以来部分手机的价格与主摄像头像素
• 图16：Android与iOS设备分辨率分布（2014年5月）
• 图17：光信号如同“光子雨”
• 图18：CMOS尺寸、像素点尺寸与像素数量的关系
• 图19：不同数码相机及智能手机图像传感器的像素点尺寸
• 图20：CMOS“最优像素值”概念
• 图21：传统正照式CMOS与背照式CMOS成像原理对比
• 图22：背照式CMOS与堆栈式CMOS成像原理对比
• 图23：未来CMOS技术发展路线图
• 图24：格科微发展历史
• 图25：国内主要CMOS厂商向大陆地区的月出货量
• 图26：Omnivision历年CMOS出货量

总结

CMOS传感器凭借其技术优势和成本效益，已经主导图像传感器市场，且未来仍将保持较快增长。尽管市场集中度高，但其对下游厂商的影响力有限，主要体现在技术支持和配套服务方面。像素提升虽为趋势，但存在极限，新技术的出现将延缓这一趋势。中国大陆厂商通过中低端市场渗透，已逐渐崛起，未来有望向中高端市场拓展，成为CMOS行业的重要参与者。