手機朝多鏡頭運用發展,Sony 成了最大贏家

作者 | 發布日期 2020 年 01 月 20 日 8:15 | 分類 Android 手機 , 手機 , 鏡頭 Telegram share ! follow us in feedly


對 Sony 來說,2019 年是特殊的一年。

這一年,Sony PS4 出貨量突破 1 億台,成功超過初代 PS 的銷量,成為 Sony 最暢銷的遊戲主機產品,這成績基本在 Sony 預料之內。更讓 Sony 開心的是,半導體部門 2019 年第二季銷售額與去年同期相比增長 22.13%,淨利潤增長更高達 59.5%,成為僅次遊戲機業務的第二大營收來源,其中圖像感測器的營收就占 86%。

這不單和 Sony 獨自奮鬥有關,更主要的原因還是智慧手機進入多鏡頭時代。

性能飽和後,手機重心轉向拍照

智慧手機業全面進入多鏡頭年代後,CMOS 的訂單像紙片飛入 Sony 工廠。頂級產品找 Sony 單獨客製 COMS,例如華為 Mate 和 P 系列客製的 IMX 600 系列、蘋果客製的 CMOS 等,這些旗艦手機為 Sony 提供不小利潤同時,也在消費者心中強化 Sony CMOS 的定位。

▲ 搭載 IMX 600 系列的華為 Mate 30 Pro。(Source:科技新報)

旗艦級手機想在相機參數一較高下,紛紛採購 Sony 的 IMX 586 系列,在大底+高解析度的陣地慘烈廝殺,由於三星 GM1 系列性能無法匹敵 IMX 586,市場一度出現 IMX 586 從 4,000 人民幣(約台幣 17,700 元)用到 1,000 人民幣(約台幣 4,420 元)手機的奇觀。

▲ 多鏡頭的集大成者 Nokia 9 Previews。

除了主鏡頭和前鏡頭,2019 年幾乎所有手機都不只用一顆鏡頭,其中有相當一部分都是 Sony 提供 CMOS。

為了滿足大量 CMOS 需求,Sony 半導體工廠進入全年無休的 24 小時運轉,即使如此,仍然無法滿足市場對 Sony CMOS 的需求。

為什麼手機廠商就算排隊也要買到 Sony 的 CMOS 呢?Sony CMOS 究竟有多好,想明白 Sony 為何能在行動裝置 CMOS 市場占有如此重要的位置,將時間倒回 2012 年。

黑科技背後是 Sony 十幾年不斷研發

2012 年,Sony 推出了款堆棧式 CMOS,用信號處理電路的晶片替代原來背照 CMOS 圖像感測器的支持基板。比上代背照式 CMOS 更薄同時,圖片畫質有大幅提升。當時 Sony 已是手機 CMOS 市占率最高的廠商,市占率約在 30% 徘徊。率先發表堆棧式 CMOS 後,Sony 手機 CMOS 老大的位置進一步鞏固。

▲ 2011 年 CMOS 市場排行 Sony 是老三。(Source:Image Sensors World

經過改進後,Sony 第二代堆棧式 CMOS 用在 iPhone 6 / 6s,5 年的生產過程中,總共賣出 2.5 億支。iPhone 6 系列出色的成像品質和龐大的出貨量,讓 Sony 坐穩手機 CMOS 老大的位置。

▲ 採用 Sony CMOS 的 iPhone 6。(Source:蘋果)

以領先對手的堆棧式 CMOS 統治手機 CMOS 市場後,Sony 沒有懈怠,2017 年又推出首款 3 層堆棧 CMOS,並以獨門黑科技搭載於自家 Xperia XZ Premium。3 層堆棧 CMOS 在雙層堆棧式 CMOS 基礎上加入 DRAM 緩存,可將圖像訊息直接緩存於 CMOS 晶片。

▲ Sony 3 層堆棧 CMOS 技術。

有了這層「緩衝」,之前手機 CMOS 連拍速度慢的問題也就迎刃而解,提高連拍速度的 IMX 400 甚至可在 720P 解析度拍 960fps 慢動作。當時人們從未見過這種「黑科技」,畢竟當時大部分相機也無法拍 960fps 影片。在影片拍攝創新之下,為 CMOS 加入 DRAM 還有更重要的意義。

▲ IMX 400 的 960 fps 慢動作拍攝。

那就是為多幀合成技術鋪路,有了 DRAM 緩存加入,CMOS 可短時時間內連拍多張照片,用演算法合成為一張雜訊更少、寬容度更高的照片。我們現在常用的夜景模式和 HDR,也是這項技術的應用。

▲ iPhone HDR 技術。(Source:蘋果)

直到半年後,CMOS 市場「老二」三星才推出 3 層堆棧的 CMOS。「人無我有」,人們清楚看到 Sony 在 CMOS 技術領先行業的巨大優勢。配合後來 Sony 為華為客製的「IMX 600」系列,Sony 登上 CMOS 的「神壇」,成為「手機拍照」的代表性參數。

▲ IMX 600 帶來的 QuadBayer 陣列。

直到三星推出 4,800 萬畫素的 GM1 系列,在畫素參數輕微領先 Sony,但 Sony 隨即推出 IMX 586,再次包辦市面大部分中階手機的鏡頭訂單,直到現在,IMX 586 仍是大部分中國手機的首選。2019 年 Android 旗艦搭載的 ToF 測距鏡頭,更是只有 Sony 才有解決方案。

▲ TOF 鏡頭拍攝效果。(Source:Sony

除了幾乎「壟斷」手機主鏡頭,多鏡頭時代其他鏡頭大多也使用 Sony 的 CMOS,比如說華為 Mate 30 系列客製的 4,000 萬畫素的超廣角,大部分手機前置自拍鏡頭,Sony 的鏡頭零件基本包辦市面每支手機。至於市場其他空缺,例如部分手機的「景深」鏡頭、「微距」鏡頭,則是由三星和中國 OV(豪威科技)提供。

吃飽還不夠,Sony 想要「江山永固」

市場出貨量最多的,也往往是這部分手機。看起來 Sony 沒有包辦所有鏡頭供應,其實是 Sony 生產速度跟不上市場需求。這種情況下,Sony 只能「疏網捕魚」抓大放小,錯失這部分市場其實 Sony 也很無奈。

面對超出預期增長速度的智慧手機 CMOS 需求,Sony 已開始積極擴張產能。2021 年 3 月之前,Sony 將一半資本支出撥給圖像感測器領域,這些研究經費將達 6,000 億日圓(約 54 億美元)。對 Sony 來說,這些研發經費將繼續讓 Sony 在 CMOS 技術保持領先,以免緊追其後的三星半導體和中國 OV 侵蝕 Sony 在 CMOS 市場的領地。

產能方面,Sony 也快速反應。早在 2016 年,Sony 就收購東芝的工廠,專門製造手機 CMOS。當時 Sony 看到智慧手機產量爆發,以為新建一座工廠就能滿足所有供應,但事實表明,一支手機不僅需要前後兩個鏡頭,Sony 當時的估計顯然有些保守。

目前 Sony 已經開始建新工廠,並提高已有的半導體工廠生產效率,想在明年 3 月底將已有的晶圓工廠產能提升 6.15%,達每月 128,000 片產量,並在年底讓新工廠投產。

等 Sony 的 CMOS 產能全面爬升後,市場可能還會出現打著「全 Sony CMOS」旗號的千元機,Sony 將從千元鏡頭手機獲取更多占比,徹底將其他競爭對手逐出市場。手機 CMOS 市場可能會徹底變成 Sony 和三星的「雙人舞」,就像如今的「Intel & AMD」。

一旦三星跟不上 Sony 的步伐,Sony 將徹底從技術引領者成為市場收割者,智慧手機拍照進化也許會逐漸停滯。一顆 CMOS 能通吃 3、5 年,技術停滯帶來的體驗損失將全由消費者承擔。

身為消費者,真心希望三星和 OV(豪威)在技術和市場占比再加油,爭取跟上 Sony 的腳步,甚至扳回一城,成為 Sony 繼續推出「黑科技」的動力。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:Sony

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