如今傳感器正逐漸成為安防監(jiān)控主流技術(shù),市場預(yù)計,CMOS圖像傳感器2016年市場或達108億,將推動高清監(jiān)控進一步深入。
CMOS圖像傳感器2016年市場或達108億
10年以前拍照手機盛行,加上便攜筆記本電腦和個人電腦監(jiān)視器配置嵌入式數(shù)碼相機,促使CMOS圖像傳感器銷售獲得巨大增長,2006年登頂,達45億美元。但隨后產(chǎn)品市場走向成熟,制造商激增,圖像傳感器特別是用于拍照手機的產(chǎn)品供過于求而陷入困境,增速不穩(wěn),起伏不定,直至2011年才重新走上增長的道路。當年即比2010年(45億美元)大幅增長了29%而達58億美元。
到2016年以前,拍照手機盡管增速放緩,但仍是圖像傳感器的最大應(yīng)用產(chǎn)品,屆時將獨占半壁江山,占全體市場的50%,其間增速最快的則是汽車用圖像傳感器,2016年銷售值可達18億美元,占全體市場的17%,獨立數(shù)碼相機和攝像機應(yīng)用的CMOS傳感器因其不斷取代耦合器件圖像傳感器而特具增長潛力,相反,改進后的拍照手機的市場規(guī)模卻將相應(yīng)減少。
5年前當傳感器市場成長停滯時,若干制造商曾決定關(guān)門或出售他們的業(yè)務(wù),但在新應(yīng)用驅(qū)動新的增長后,競爭加劇,供應(yīng)廠商又一次出現(xiàn)增多?,F(xiàn)在世界最大的廠商依次是Omnivision,三星,Sony,ST,東芝,Aptina等,不管是自生產(chǎn)還是請人代工,大多已在應(yīng)用300mm晶圓。
圖像傳感器技術(shù)進步促視頻監(jiān)控高清化
從上游供應(yīng)商的角度來看,圖像傳感器技術(shù)的進步對制造商來說是個好兆頭。比如說,CMOS元器件提供商正在提高傳感器的靈敏度,而這一技術(shù)的提升能夠使得三五百萬像素的監(jiān)控攝像機允許更高像素的分辨率和較低的成本要求。即使是索尼,CCD元器件領(lǐng)域的帶頭羊,也在不斷推動其Exmor系列CMOS攝像機高清攝像機的生產(chǎn)。
許多廠商認為CMOS將在未來兩年完全取代CCD,盡管前者現(xiàn)在在百萬像素攝像機領(lǐng)域占有40%的市場份額。大多數(shù)200萬像素及以上攝像機都配備了成像的解決方案。1.3MP攝像機使用CCD作為感光器件是由于其在百萬像素入門級的使用中比CMOS的成像質(zhì)量更好,不過CMOS在此仍然占有成本優(yōu)勢。
除了提高分辨率的水平外,制造商們也在不斷提高圖像編碼壓縮處理的效率,以使得監(jiān)控圖像能夠更好的進行網(wǎng)絡(luò)傳輸?,F(xiàn)在,許多攝像機都支持將25fps720p視頻流壓縮成MPEG-4、H.264的格式通過4-6兆的帶寬進行傳輸。一些人甚至宣稱他們的720P攝像機僅需要2兆的帶寬便可以進行傳輸。還有其他一些供應(yīng)商則通過使用本地存儲等措施以減少對帶寬的消耗。
該項技術(shù)的改進和更成熟的芯片組已經(jīng)降低了企業(yè)的進入門檻。據(jù)估計,在未來的兩三年內(nèi),主流生產(chǎn)廠商都將大規(guī)模入主百萬像素攝像機的生產(chǎn)。
CMOS更適合高清時代
傳感器作為攝像機的核心部件,決定著圖像質(zhì)量。被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至傳感器芯片上,傳感器根據(jù)光的強弱進行處理,形成視頻信號輸出。CCD和CMOS是當前被普遍采用兩種圖像傳感器,兩者都利用感光二極管(photodiode)進行光電轉(zhuǎn)換,將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù),而其主要差異是數(shù)字數(shù)據(jù)傳送的方式不同。以性能來區(qū)分,他們基本主要體現(xiàn)在靈敏度,噪點處理以及功耗等方面。在相同大小面積傳感器的對比中,CCD的分辨率一般也要比CMOS高出不少。因此,我們在市面常見的低照度標清攝像機基本都以CCD技術(shù)作為自己的傳感設(shè)備。標清時代,CCD無疑比CMOS更受青睞。
CCD制造工藝復雜,只掌握在少數(shù)廠家手中,導致其制造成本居高不下,CCD尺寸每增大一點,成本就呈幾何數(shù)增長,因此如果監(jiān)控要走高清化,CCD顯然發(fā)展前景有限。而CMOS最大特點在于其成本低、功耗低。在獲得相同像素數(shù)的情況下,價格更低,具有很高性價比可以不斷朝更高像素、更高分辨率發(fā)展,而高清監(jiān)控對成本是非常敏感的,也因此市面上大部分高清攝像機都采用CMOS。
要做到高清,還需要在寬動態(tài)、自動白平衡、圖像的銳利度、以及數(shù)字降噪、色彩調(diào)整、光線補償?shù)榷喾矫婕夹g(shù)協(xié)作。只有在這些綜合性能都能夠得到很好體現(xiàn),并且彼此能夠相互協(xié)調(diào)情況下,才可以說是高清的真正實現(xiàn)。CMOS與其他圖像處理技術(shù)的結(jié)合要遠遠超過CCD,動態(tài)范圍更高,響應(yīng)速度也更快,更適合高清監(jiān)控的大數(shù)據(jù)量特點。此外,隨著技術(shù)的發(fā)展,CMOS的靈敏度也得到極大改善,在效果上,如今一些CMOS傳感器與CCD已經(jīng)不相上下。