In de afgelopen vijftien jaar van evolutie in de camera-module-industrie hebben technologische innovatiebronnen en de aandacht van de markt een uitgesproken Matthew-effect getoond.aangedreven door primaire camera's van een smartphoneIn het kader van de nieuwe technologieën, die in het kader van de nieuwe technologieën worden ontwikkeld, is een duurzame, intensieve investering in technologieën zoals multi-megapixel beeldvorming, sub-micron pixelgroottes, multi-camera fusie en computationele fotografie te zien.het segment low-end is gedomineerd door extreme kostenconcurrentieIn dit duidelijke industriële spectrum is het mogelijk om de basisbehoeften aan beeldvorming van massale beveiligings- en IoT-terminals te voldoen door middel van de schaalbare replicatie van volwassen processen.een vroeger verwachte snel krimpende middengrond-mid-range beeldvorming modules met een resolutie van 720PIn de afgelopen jaren is er echter sprake van een contracyclisch herstel.Dit verschijnsel is het gevolg van structurele verschuivingen in de vraagdrijvers en de technologische aanbodlogic.
I. Vermindering van marginale opbrengsten in de pixelwedloop en de rationele opbrengst op resolutie
In het afgelopen decennium werd de consumentenelektronicamarkt lange tijd gedomineerd door de simplistische opvatting dat hogere pixels gelijk zijn aan betere beeldkwaliteit.Deze opvatting verschilde steeds meer van de fysieke beperkingen en de werkelijke prestatiemogelijkheden van beeldsystemen.Als de dimensies van de sensorpixels kleiner worden dan 0,8 micrometer, daalt het lichtgevoelige gebied per pixel tot een derde van dat in het 1/4-inch tijdperk.Optische diffractiegrens en geluid van fotonenvorming vormen nu een onoverkomelijk prestatieplafond.
Tegen deze achtergrond zien bepaalde toepassingen met substantiële kwaliteitseisen van beeldvorming een trend naar rationele resolutie regressie.In dit verband wordt de resolutie 720P opnieuw beoordeeld.Het totale aantal pixels is slechts een tiende van dat van 4K, maar het levert een visuele ervaring die de limiet van het menselijk oog van resolutie van hoeken op standaard kijkafstanden overschrijdt.Het bereiken van 720P op een 1/4-inch optisch formaat laat pixel afmetingen rond 2.2 micrometer, met een lichtgevoeligheid van 3 tot 4 keer hoger dan de reguliere high-pixel sensoren.Dit voordeel van de signaal-ruisverhouding vertaalt zich in waarneembare verschillen in beeldzuiverheid in typische scenario's met weinig licht, zoals binnenverlichting en nachtzicht in auto's..
II. Scenario Expansion and Industry Spillover of High Frame Rate Demand (Expansie van het scenario en industriële uitstorting van de vraag naar high frame rate)
De hoge beeldsnelheid was ooit het exclusieve domein van industriële en sportcamera's met hoge snelheid, beperkt tot niche-professionele markten vanwege kosten- en groottebeperkingen.drie trends hebben gezamenlijk de vraag naar hoge framerate naar de reguliere markt gedreven.
Ten eerste, de verspreiding van consumenten-machine-interactie apparaten.en online onderwijs vereisen camera's om sprekersbewegingen vast te leggenEen samplingssnelheid van 30 fps blijkt onvoldoende voor bewegingen van minder dan een seconde.
Ten tweede, de decentralisatie van machine vision-taken. Naarmate de ingebedde AI-computing vooruitgang boekt, migreren meer visuele inspectie-taken van toegewijde industriële computers naar edge terminals.Terwijl de snelheden van de transportbanden van de productielijn onveranderd blijven, de verwerking verschuift van hoogwaardige servers naar energiebeperkte ingebedde platformen.het maken van combinaties met een hoge framerate/lage resolutie efficiënter voor het systeem dan combinaties met een lage framerate/hoge resolutie.
Ten derde, de veiligheidsrisico's van de beeldvorming in voertuigen: vooruitgang van back-upcamera's tot surround-view systemen, elektronische achteruitkijkspiegels,De autocamera's van parkeerhulpmiddelen tot actieve veiligheidssensorenBij 100 km/u impliceert 30 fps-sampling een verplaatsing van het voertuig van bijna 1 meter tussen opeenvolgende frames, die de responstolerantie van de meeste botsingswaarschuwingsalgoritmen overschrijdt.60 fps wordt de de facto toegangsdrempel voor automotive waarnemingscamera's.
III. Lage vervorming: van optie naar standaardfunctie
Bij traditionele evaluaties van beeldsystemen werd vervorming eerder beschouwd als een aanvaardbare, corrigeerbare visuele eigenschap dan als een gebrek dat moet worden geëlimineerd.De volwassenheid van de digitale vervormingstechnologie heeft deze opvatting versterktAls software de barrelvervorming kan rechtzetten, waarom zou hardware dan extra kosten moeten dragen voor een verbetering van 1% in plaats van 3%?
Deze logica wordt echter in twee scenario's met uitdagingen geconfronteerd. De eerste omvat real-time gevoelige systemen. Digitale correctie vereist opnieuw bemonsteren en interpoleren van het beeld.met een verwerkingsachterstand van ongeveer 5 tot 15 milliseconden per frameIn een 60 fps framecyclus van 16,7 milliseconden wordt deze vertraging aanzienlijk.elke opgeslagen milliseconde heeft een waarde op systeemniveau.
Het tweede scenario betreft toepassingen die gevoelig zijn voor de beeldkwaliteit van de rand.Dit proces veroorzaakt een aanzienlijk resolutieverlies in de beeldrandgebieden. Randdetails die oorspronkelijk door 10 pixels zijn weergegeven, kunnen na uitrekken worden verdund tot 6 ‰ 7 pixelsWanneer toepassingen een uniforme resolutie in het gehele gezichtsveld vereisen, blijft een lage vervorming op hardware-niveau de enige effectieve technische oplossing.
IV. Evolutie van het industriële landschap: Hervorming van de concurrentie op de middenmarkt
Het herstel van de markt voor modules voor beeldvorming met een middellange capaciteit leidt tot een herstructurering van de waardeverdeling in de hele toeleveringsketen.sensorleveranciers de strategische waarde van adequaat functionerende producten opnieuw beoordelenDe OV5640, een klassieke sensor die in 2010 werd uitgebracht, behoudt een stabiele kwartaallijkse leveringen meer dan een decennium later.volwassen YUV-uitgangsinterface, en bewezen betrouwbaarheid, waardoor het een prima voorbeeld is van de duurzame voordelen van de vooruitgang in de analoge schakeltechnologie.
Binnen de moduleproductie verschuift de concurrentie van extreme miniaturisatie naar nauwkeurige controle van de optische prestaties.consistentie van de scherptediepteIn het verleden werden alleen door professionele optische fabrikanten prioriteit gegeven aan de afwijking van de witbalans-eenheid, die nu wordt geïntegreerd in de kwaliteitscontrolesystemen van leveranciers van modules voor algemeen gebruik.Productielijnen die in staat zijn de TV-vervorming met batchregeling onder 1% te regelen met behoud van een CPK > 1.33 een aanzienlijke prijsdifferentiatie verkrijgen.
In de integratie van apparaten is een subtiele verschuiving aan het verschijnen: sommige OEM's trekken zich terug van het full-stack in-house R&D-model.herbeoordeling van de technische en economische haalbaarheid van de inkoop van gestandaardiseerde beeldvormingsmodulesWanneer 720P, 60 fps, modules met lage vervorming gemakkelijk beschikbaar zijn voor producten die al beschikbaar zijn, terwijl aangepaste modules met hoge definitie 6-9 maanden aan technische ontwikkeling vereisen,de ROI voor deze laatste wordt moeilijk te rechtvaardigen in de meeste niet-kernproductlijnen.
V. Technologieontwikkelingsvooruitzichten: nieuwe dimensies van gedifferentieerde concurrentie
In de komende drie tot vijf jaar zal de technische concurrentie voor middelgrote 720P-beeldvormingsmodules zich in drie hoofdgebieden ontwikkelen.
Traject One: Doorbraken in HDR en High Frame Rate Compatibility. Op dit moment vereisen de meeste sensoren multi-frame belichtingssynthese bij het inschakelen van de HDR-modus, waardoor de frameraten gehalveerd worden. Developing new pixel architectures supporting single-frame HDR and per-pixel exposure control—enabling 60fps alongside over 100dB dynamic range—will be a key upgrade direction for next-generation universal imaging modules.
Mainstream 2: System-Level Optimization of Low-Power Architectures. In op batterijen aangedreven IoT-terminals en draagbare apparaten is het aandeel van het stroomverbruik van beeldvormingsmodules aanzienlijk toegenomen.Optimalisatie van de afleescircuits op sensorniveau, waarbij selectieve ontwakingsmechanismen op het niveau van de interface worden ingevoerd,Het gebruik van de modules voor het opstellen van event-driven imaging-pipelines kan het energieverbruik van de modules van honderden milliwatt naar minder dan 100 milliwatt verlagen.Dit is een belangrijke weg voor het uitbreiden van de toepassingsgrens van de mid-range beeldvormingstechnologie.
Hoofdonderwerp 3: Samenwerkend ontwerp van optica en algoritmen.De traditionele domeinen van optisch ontwerp en beeldverwerking komen samenDe restvervorming van het objectief is geïntegreerd in correctiealgoritmen, de modulatie-overdrachtsfuncties zijn geoptimaliseerd met demosaicing-algoritmen,en diafragma vormen zijn ontworpen in combinatie met punt verspreiding functiesOnder dit paradigma worden hardware-onvolkomenheden compenserende systeemparameters in plaats van defecten die moeten worden geëlimineerd.
Conclusies
De heropleving van de middellange-afstandsmodulindustrie is geen terugval in de technologische evolutie, maar een rationeel rendement na een grotere volwassenheid van de industrie.Het betekent dat na een decenniumlange pixel raceIn het kader van dit herdefiniëringsproces worden de grenzen tussen adequaat en gebruikersvriendelijk opnieuw gedefinieerd door middel van een systematischer perspectief.60 fps framerate, lage vervorming en universele interfaces zijn geen compromissen meer.In plaats daarvan vertegenwoordigen ze actief gezochte optimale balans onder multidimensionale beperkingen, waaronder resolutie,tijdelijke bemonsteringVoor sensorontwerpers, modulefabrikanten en apparaatintegrators,Het begrip en de dienstverlening aan dit herdefinitieproces zullen de belangrijkste mogelijkheid zijn om na de vertraging van de incrementele markt marktaandeel in de bestaande markt te veroveren..
