文| 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

根據(jù)相機(jī)及影像產(chǎn)品協(xié)會(huì)（CIPA）公布的數(shù)據(jù)，2024年1月至5月，中國(guó)市場(chǎng)相機(jī)出貨量全球占比達(dá)到23.4%，躍居繼美洲之后的全球第二大市場(chǎng)。在智能手機(jī)沖擊下曾一度遇冷的相機(jī)市場(chǎng)，如今因直播電商、短視頻等新興產(chǎn)業(yè)的崛起而重新煥發(fā)生機(jī)。產(chǎn)品創(chuàng)新與流量經(jīng)濟(jì)的交織，正在為傳統(tǒng)行業(yè)打開一條全新的消費(fèi)路徑。

日本佳能副社長(zhǎng)、執(zhí)行董事小澤秀樹也表示，2023年中國(guó)數(shù)碼相機(jī)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了25%的增長(zhǎng)，其中無反相機(jī)更是增長(zhǎng)了31%，預(yù)計(jì)2024年這一增長(zhǎng)勢(shì)頭將持續(xù)，無反相機(jī)的增長(zhǎng)有望達(dá)到35%。隨著近年來國(guó)內(nèi)相機(jī)市場(chǎng)的日益擴(kuò)大，用戶對(duì)于國(guó)產(chǎn)相機(jī)的呼聲越來越高。

但一直以來，國(guó)內(nèi)相機(jī)市場(chǎng)被日本品牌占據(jù)。根據(jù)調(diào)查公司Techno System Research的數(shù)據(jù)，在2023年無反相機(jī)全球出貨量中，第一為佳能占41%，第二為索尼占32%，第三為尼康占13.2%，第四為富士占8.0%，其他品牌占比5.5%。主流品牌都是來自日本的相機(jī)公司。

不過，近年來，國(guó)產(chǎn)相機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈頻頻傳來各種消息。今年早些時(shí)候，許多小米粉絲在雷軍的社交媒體賬號(hào)下請(qǐng)?jiān)福Ｍ荛_發(fā)數(shù)碼相機(jī)，相關(guān)話題“”一度登上熱搜榜首位，之后一些數(shù)碼博主也聲稱大疆（DJI）或?qū)l(fā)布無反相機(jī)，而就在此前大疆控股了著名相機(jī)制造商哈蘇，八月份又傳出國(guó)產(chǎn)全球首款1.8億像素全畫幅CMOS芯片試產(chǎn)成功，一系列的利好消息讓久盼國(guó)產(chǎn)無反相機(jī)的攝影愛好者為之振奮。

01什么是無反相機(jī)？

無反相機(jī)對(duì)應(yīng)的是傳統(tǒng)的單反相機(jī)。

在數(shù)碼單反相機(jī)中，反光位于鏡頭和相機(jī)傳感器之間。它呈 45 度角，將鏡頭發(fā)出的光線通過五棱鏡結(jié)構(gòu)引向光學(xué)取景器，供觀察。因此，即使在數(shù)碼單反相機(jī)關(guān)閉的情況下，用戶能通過取景器看到場(chǎng)景。按下快門按鈕后，鏡面向下翻轉(zhuǎn)，露出傳感器，最終生成數(shù)字圖像。這個(gè)過程有一些缺點(diǎn)，那就是反光鏡需要占用機(jī)身空間，并且反光鏡的升降需要反應(yīng)時(shí)差。此外，受限于棱角和反光鏡結(jié)構(gòu)，單反相機(jī)的鏡頭設(shè)計(jì)受到制約。

在此基礎(chǔ)上，隨著CMOS技術(shù)的進(jìn)步，無反光鏡相機(jī)取消了反光鏡，使相機(jī)的速度更快，體積更小，自動(dòng)對(duì)焦能力更強(qiáng)。相對(duì)于傳統(tǒng)單反相機(jī)，無反相機(jī)的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，機(jī)身更小巧，受到用戶廣泛青睞。

那么無反相機(jī)的研發(fā)難在哪里？為什么高端相機(jī)市場(chǎng)基本都被日本廠商壟斷？

實(shí)際上高端相機(jī)并非是單純的相機(jī)，而是由相機(jī)機(jī)身代表的半導(dǎo)體，人體工學(xué)設(shè)計(jì)，芯片設(shè)計(jì)，嵌入式軟件，AI，色彩科學(xué)，可換鏡頭所代表的光學(xué)設(shè)計(jì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，鍍膜技術(shù)等組成的一整套基于光學(xué)的數(shù)碼成像系統(tǒng)。

這其中，CMOS感光傳感器、光學(xué)鏡頭是相機(jī)技術(shù)的核心。

首先是CMOS芯片，目前相機(jī)的CMOS芯片基本被日本索尼公司壟斷。索尼之所以相機(jī)這么強(qiáng)很大一部分原因就是因?yàn)樗麄冑u了很多手機(jī)傳感器，通過在手機(jī)傳感器上快速迭代很多種新技術(shù)，進(jìn)而反哺相機(jī)CMOS芯片的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了又能賺錢又能加快研發(fā)的良性循環(huán)，并最終反哺其相機(jī)業(yè)務(wù)。去年索尼甚至發(fā)布了全球第一款搭載全畫幅全域快門CMOS的民用量產(chǎn)的相機(jī)A93，一時(shí)間引發(fā)業(yè)界震動(dòng)。民用相機(jī)目前只有佳能還在堅(jiān)持使用自己的CMOS芯片，其他相機(jī)廠商都采用索尼的芯片。

其次是鏡頭研發(fā)，與手機(jī)模組普遍依賴高分子材料（塑料咳咳咳）、片形頗為極端的非球面模組不同，相機(jī)鏡頭的模組可能更接近我們傳統(tǒng)定義的“精密光學(xué)儀器”。無論是玻璃的選型、片形的設(shè)計(jì)、還是鏡筒的規(guī)劃、鏡片的組裝，現(xiàn)代相機(jī)鏡頭都是非常復(fù)雜的東西，集光學(xué)、電子、機(jī)械等數(shù)個(gè)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)為一身。高端相機(jī)鏡頭研發(fā)還需要克服著自動(dòng)對(duì)焦，鍍膜，變焦等技術(shù)難點(diǎn)。

目前，日本的相機(jī)廠商們已經(jīng)和上游的相機(jī)產(chǎn)業(yè)零部件企業(yè)，達(dá)成了較為穩(wěn)定的供貨、設(shè)計(jì)、交流關(guān)系。再加上強(qiáng)大的專利壁壘，使得后來者難以對(duì)抗。

02國(guó)產(chǎn)相機(jī)芯片和零部件崛起

無反相機(jī)的核心，CMOS圖像傳感器和鏡頭，非常考驗(yàn)企業(yè)半導(dǎo)體和光學(xué)領(lǐng)域的積累。

CMOS圖像傳感器主要作用是把圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，是攝像頭模組的核心部件，隨著攝像頭對(duì)拍照、攝像、圖像識(shí)別、身份驗(yàn)證等功能需求的增加，CMOS圖像傳感器市場(chǎng)規(guī)模也增長(zhǎng)迅速。國(guó)內(nèi)近年來在半畫幅和全畫幅CMOS領(lǐng)域逐漸實(shí)現(xiàn)從零到一的突破，部分指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

今年八月份，中國(guó)合肥的晶合集成（Nextchip）與中國(guó)上海的思特威（Smartsense）發(fā)布了業(yè)內(nèi)首款 1.8 億像素全畫幅傳感器（180MP Type2.7）試產(chǎn)成功的消息，打破了日本索尼在超高像素全畫幅 CIS 領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷。

晶合集成基于自主研發(fā)的55納米工藝平臺(tái)，攜手思特威共同開發(fā)光刻拼接技術(shù)，克服了在像素列中拼接精度管控以及良率提升等困難，成功突破了在單個(gè)芯片尺寸上，所能覆蓋一個(gè)常規(guī)光罩的極限，同時(shí)確保在納米級(jí)的制造工藝中，拼接后的芯片依然保證電學(xué)性能和光學(xué)性能的連貫一致。

資料顯示，這款傳感器具有 1.8 億像素的靜態(tài)圖片輸出能力，8K30FPS 的視頻輸出能力，PixGain HDR 能力。本次傳感器開發(fā)中，思特威主要負(fù)責(zé)傳感器的設(shè)計(jì)，而晶圓代工（foundry）則由晶合集成提供。

另一家CMOS領(lǐng)軍企業(yè)則是長(zhǎng)光辰芯，其誕生于“新中國(guó)光學(xué)搖藍(lán)”的中科院長(zhǎng)春光機(jī)所，是國(guó)產(chǎn)高性能CMOS圖像傳感器龍頭企業(yè)。

2023年，大疆與長(zhǎng)光辰芯自主研發(fā)的4900萬像素全畫幅CMOS圖像傳感器發(fā)布，型號(hào)為GCINE4349。這是一款采用堆棧背照式技術(shù)的高端芯片，具有120fps、110dB超高動(dòng)態(tài)范圍等優(yōu)異的參數(shù)。芯片由長(zhǎng)光辰芯牽頭，聯(lián)合華睿科技、大疆創(chuàng)新及大疆百旺共同承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，歷時(shí)三年研制成功，打破了我國(guó)在超高清成像芯片及系統(tǒng)方面長(zhǎng)期依賴國(guó)外進(jìn)口、發(fā)展受限的局面。

國(guó)產(chǎn)鏡頭的發(fā)展同樣喜人。

數(shù)碼時(shí)代“可換鏡頭相機(jī)”的 AF 鏡頭產(chǎn)品可以追溯到 2016 年，小米生態(tài)鏈下的小蟻相機(jī) M1。同時(shí)發(fā)布的還有 M43 卡口的 42.5mm 定焦鏡頭，和 12-40mm F/3.5-5.6 套頭。這兩枚國(guó)產(chǎn)的 AF 定焦鏡頭和變焦鏡頭，打開了國(guó)產(chǎn)相機(jī)鏡頭的 AF 時(shí)代。

近年來，唯卓仕、中一光學(xué)、永諾也在鏡頭領(lǐng)域取得不俗的突破。永諾還發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款也是唯一一款自動(dòng)對(duì)焦變焦鏡頭YN12-35mm F2.8-4M。不過這款鏡頭只適用于M4/3卡口。國(guó)內(nèi)還沒有完全解決變焦組多鏡片精密玻璃機(jī)床、鍍膜等等很多產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)。

國(guó)產(chǎn)相機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈具雛形，國(guó)產(chǎn)coms已經(jīng)研制成功，老蛙，永諾，銘匠這些鏡頭廠商也深耕行業(yè)多年具備了相當(dāng)強(qiáng)大的技術(shù)儲(chǔ)備，許多國(guó)產(chǎn)電影機(jī)也早就在世界市場(chǎng)上面嶄露頭角，國(guó)內(nèi)航天用高分相機(jī)也展現(xiàn)了我國(guó)具有世界頂級(jí)的鍍膜水平（只是沒有技術(shù)下放），國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商在手機(jī)相機(jī)方面硬軟件的極致內(nèi)卷催生出了一系列的例如降噪，防抖等方面的技術(shù)。其他的如色彩科學(xué)、ISP芯片、EVF、自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)等，國(guó)內(nèi)也有相關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備。

目前還缺少一個(gè)能把眾多廠商的技術(shù)整合起來的公司。

03民用相機(jī)市場(chǎng)復(fù)蘇，國(guó)產(chǎn)廠商被寄予厚望

雖然民用相機(jī)市場(chǎng)有限，但實(shí)際上相機(jī)技術(shù)也在高精尖領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。

光學(xué)儀器：相機(jī)技術(shù)和光學(xué)儀器一脈相承，比如眼鏡鏡片、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等等，主要的公司都是徠卡、蔡司、佳能、富士、奧林巴斯之類的，有意思的是，這些公司都做過相機(jī)。因?yàn)橄鄼C(jī)上最重要的一個(gè)部分就是鏡頭，沒有好的鏡頭，再好的機(jī)身也沒有意義。而光學(xué)儀器又是一個(gè)需要大量技術(shù)積累的行業(yè)，大量發(fā)明專利、科研成果不是砸錢就可以輕易得到的。

半導(dǎo)體設(shè)備：尼康和佳能不僅是相機(jī)制造商，還是光刻設(shè)備商。光刻機(jī)的原理，其實(shí)和相機(jī)非常相似。位于光刻機(jī)中心的鏡頭，由20多塊鍋底大的鏡片串聯(lián)組成。ASML的鏡片是蔡司技術(shù)打底。鏡片材質(zhì)做到均勻，需幾十年到上百年技術(shù)積淀。相機(jī)某種程度上便是這種高精尖技術(shù)在民用領(lǐng)域的下放。

近年來，國(guó)內(nèi)相機(jī)市場(chǎng)呈現(xiàn)復(fù)蘇態(tài)勢(shì)，為數(shù)碼相機(jī)行業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。消費(fèi)者也殷切希望國(guó)產(chǎn)廠商能推出物美價(jià)廉的產(chǎn)品來打破日系廠商在相機(jī)市場(chǎng)的高利潤(rùn)壟斷。目前有可能性出相機(jī)的是永諾和大疆，永諾深耕相機(jī)鏡頭領(lǐng)域與直播相機(jī)（yn455、433、450）；大疆在專業(yè)視頻領(lǐng)域開花結(jié)果，而且資本雄厚。從以前的國(guó)產(chǎn)家電、國(guó)產(chǎn)手機(jī)到國(guó)產(chǎn)汽車，國(guó)人對(duì)于國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的信任度越來越高，日本廠商形成的品牌效應(yīng)這一點(diǎn)并非不可撼動(dòng)。