电子发烧友网报道（文/章鹰）7月11日，智能手机产业传来好消息。智能AI功能有望提振iPhone需求，苹果计划在2024年将新iPhone出货量提高10%，预计今年下半年iPhone16的出货量将达到9000万部。
苹果iPhone 16 Pro机型预计将搭载升级的主镜头，配备可提高低光性能的新传感器，这种新型的图象传感器（CIS）将拥有全新的复杂制程。此前苹果只向Sony订购所需要的CIS，由于苹果添加新技术，并且担心CIS面临短缺的问题，三星可能被纳入CIS采购的范围。在苹果之外，我们看到今年华为、荣耀、小米的旗舰智能手机上，国产高端图像传感器的身影越来越多。
自从智能手机面世以来，CMOS图像传感器的技术演进就搭上了快车道。本文解读一下近期5G智能手机的图像传感器的市场和技术趋势。
5000万像素成高端智能手机CIS标配！今年市场规模有望突破214亿众所周知，图像传感器是重要的感光组件，CIS因体积小、成本较低，市占率高于CCD（感光耦合组件），并广泛应用手机、汽车、安控、医疗等多领域，更是镜头模块最具价值的关键零组件。
TechInsights最新的分析报告指出，智能手机图像传感器市场反弹，2023 年第四季度收入增长超过 10%。市场的调整推动了库存减少，再加上高端智能手机的季节性订单增加，推动了本季度的市场收入。索尼半导体解决方案在智能手机图像传感的收入创下历史新高，位居榜首，紧随其后的是三星和豪威科技。
群智咨询数据显示，智能手机图像传感器市场规模在2023年略有增长，2023 年全球 CIS 市场规模约190亿美元，同比增长2%。随着 CIS 技术水平的提升和各种应用场景的不断涌现，高性能 CIS 的需求也持续增长。群智咨询预计 2024 年全球 CIS市场规模有望达到214亿美元，年复合增长超过13%。
Yole Group的调研显示，平均单部智能手机所搭载的摄像头数量也在逐年上升，预计自2022年的3.9颗上升至2028年的4.6颗。智能手机摄像头搭载数量的增加直接带动CMOS图像传感器市场需求的上升，为手机CIS市场注入强大的发展动能。
在手机CIS领域，出现了三大趋势：1、50MP产品存在逐步替代64MP的趋势，2025年需求增长57.8%。在高端智能手机上，5000万像素的图像传感器成为标配；2、国产50MP产品取得成功，加速高端主摄CIS国产化。3、近年来，随着手机摄像头数目固定下来，传感器在追求高像素之外，传感器厂商为了满足智能手机厂商的需求，在更高速度和更高的动态范围上下功夫。
追求更高动态范围！索尼 IMX989、IMX858适配国内旗舰厂商新品隶属于TechInsights的Strategy Analytics 高级分析师 Jeffrey Mathews 表示：“智能手机厂商致力于为手机配备高性能摄像头，提供出色的图像质量、快速自动对焦功能和出色的 HDR 功能。如今，市场对大像素尺寸和更大光学格式的 5000 万像素 CIS 产品的需求与日俱增。我们的研究发现，2023 年，分辨率超过 5000 万像素的智能手机 CIS 产品的出货量预计将超过8亿部。”
索尼发布了IMX989图像传感器，这是首个1英寸大底的图像传感器。它拥有足够的空间来允许更多的光线进入，来拍摄令人难以置信的细节和清晰的图像。它还具有高动态范围，可实现更好的低光性能和更准确的色彩再现。
在高像素带来的边际效应越来越明显之后，不少CIS厂商已经意识到了更高的动态范围是新的趋势，其重要程度甚至可与计算摄影相提并论。实现高动态范围成像的技术路线有很多种，比如传统的多张合成等。相较多张合成，DCG这种同时读取的技术也提供了HDR画面获取途径。
索尼 IMX989 是一款功能强大且用途广泛的图像传感器，可为高质量的智能手机照片和摄像提供一系列高级功能。它支持DCG模式，只不过其采用了40nm工艺，开启DCG后会显著提升功耗。IMX989的另一个突出特点是其快速自动对焦技术。它结合了相位检测和对比度检测，可实现快速精确的对焦。IMX989 同样适用于超薄设备，具有 1/1.7 英寸的微型外形。
小米、Vivo 和夏普等一些大型科技公司已经在其旗舰产品中配备这款处理器。小米 12S Ultra 上使用的 1 英寸传感器是索尼 IMX989 传感器，该传感器具有拍摄 12MP 图像的能力。而在OPPO Find X7首发的LYT-900，这是索尼在升级工艺，推出22nm版本后，发布的一款产品。
据最新的消息，小米 15 Pro 将配备潜望式长焦镜头，配备索尼 IMX858 传感器。该传感器支持 5 倍光学变焦，让用户能够清晰地捕捉远处的物体。镜头光圈为 f/2.5，有助于捕捉更多光线，即使在弱光条件下也能获得更明亮、更清晰的图像。索尼 IMX858 传感器尺寸为 1/2.51 英寸，像素为 5000 万像素。索尼 IMX858可提供良好的夜间摄影效果。它是首款支持超低功耗多摄像头协作的子摄像头传感器，它允许传感器实现多视角和色调变化。
手机CIS国产大底面产品获得突破！豪威科技和思特威5000万主摄传感器出货量猛增2023年1月，韦尔股份旗下的豪威科技首次发布了一款用于智能手机后置摄像头的 1.2 微米像素高分辨率图像传感器 OV50H，这款高分辨率 5000 万像素图像传感器采用双转换增益（DCG）技术、1.2 微米像素和 1/1.3 英寸光学格式，支持多种 HDR 模式和高帧率，专为高端智能手机后置摄像头而设计。
图片来自豪威科技官网
从豪威科技曝光的技术参数看，这款产品CMOS感光面积1/1.28英寸，像素5000万、支持像素四合一、H/V QPD对焦和DCG HDR等技术。四合一像素合并可实现 1250 万像素视频和预览，具有 2.4 微米等效灵敏度，可实现出色的弱光性能；支持高达 120 帧/秒的帧率，具有 4x 弱光灵敏度。
该产品在2023年4月出样，在今年4月，华为Pura70系列上市，豪威OV50H也成功替代索尼摄像头芯片，成为Pura 70标准版的主摄传感器，华为手机重要零部件国产化程度进一步提升。华为P70搭载了这款5000万像素的主摄传感器，为韦尔股份今年在国产品牌手机推广50MP像素CIS高端定位产品带来示范效应。这款产品用于年度旗舰级智能手机后置主摄光学模组搭载的图像传感器（CIS），逐步替换之前的索尼和三星同品类。
据悉，在50MP手机CIS芯片领域，韦尔布局了OV50A、OV50D、OV50E等五款产品，成功卡位国产手机，已经陆续获得了华为、小米、荣耀等国产终端旗舰机型的份额，应用在这些高端旗舰手机的宽幅和超宽幅后置摄像头。
在车载图像传感器领域，豪威的OX08D10，就引入了其最新的TheiaCel技术，结合DCG和LOFIC两大解决方案。OX08D10采用了单光电二极管的LOFIC架构，结合一个更大的电容，捕捉从光电二极管溢出的电荷，实现更大的满井容量。也正因如此，TheiaCEL可以在DCG之外，再增加两次短曝光，从而实现高达140dB的动态范围。
韦尔股份近期发布的2024年半年度业绩预告显示，预计上半年实现归属母公司净利润13.08亿元至14.08亿元，同比增加754.11%到819.42%。公司表示，随着高端智能手机市场的产品导入和汽车市场自动驾驶应用的持续渗透，公司营收实现明显增长。
2024年1月，思特威推出首颗50M规格的1/1.28英寸产品SS580XS，这款传感器专为高端智能手机的主摄像头设计，并引入了多项创新技术，包括思特威的新一代像素技术SFCPixel-2，以及PixGain HDR和AllPix ADAF等。这些技术使得SC580XS在保持高动态范围的同时，还能实现低噪声、全像素对焦和超低功耗。SC580XS是基于22nm HKMG工艺制程制造的，因此具有出色的低功耗性能。与同类产品相比，其在不同对焦模式下的拍摄功耗分别降低了34%和56%。
近日，思特威最新发布2024年半年度业绩预告，预计2024年上半年实现营收24亿元到25亿元，其中应用在旗舰手机主摄、广角、长焦镜头的高阶5000万像素产品出货量大幅度上升，带动智能手机领域营收获得显著增长。
从近期索尼、豪威和思特威等厂商发布的新品来看，1亿像素以上的图像传感器已经不再是刚需，反倒是具备DCG等高动态范围技术的CIS更能抓住OEM的需求。
小结：2024年智能手机终端需求呈现复苏态势，提振手机CIS需求。IDC最新报告显示，2024年第二季度全球智能手机出货量同比增长6.5%，达到2.854亿部。中低端机型受益50MP产品国产化加速、中高端机型超广角和长焦等功能升级，智能手机CIS市场需求进一步扩大。
索尼、三星通过不断推出新品扩大自身市场份额，中国厂商豪威、思特威实现了5000万主摄图像传感器的突破，我们相信国产5000万像素传感器的性价比也将带动智能手机市场回暖。未来图像传感器技术在手机终端需求端倒逼下，会实现哪些新的突破，我们将拭目以待。
