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安防圖像傳感器：國內CMOS圖像傳感器廠商圖鑒

集微網消息 日前，以“大安防、大數據、大產業”為主題的第十七屆中國國際社會公共安全博覽會(以下簡稱“2019深圳安博會”)在深圳會展中心正式拉開帷幕。
據了解，本屆深圳安博會共有全球100多個國家和地區1500多家廠商帶來先進的安全防范技術產品和解決方案，160多個國家和地區30多萬人次的專業人士到場參觀。而深圳安博會之所以備受關注，也是因為當前安防市場已經成為眾多廠商眼中最具潛力的賽道之一。
據統計，目前全球智能安防市場保持15%的年均增長率，預計2019年全球安防產業總產值將達到3600億美元，其中中國安防產業總產值達到1200億美元。由此可見，中國安防已然成為全球產業中的主要力量。
因此，國內安防產業鏈也迅速崛起。其中CMOS圖像傳感器產業受到市場的推動作用，需求量迎來新一輪的增長。
據IC Insights報告顯示，2019年CMOS圖像傳感器的銷售額將增長9%，達到155億美元，出貨量將增長11%，達61億顆，兩項數值均創紀錄。預計銷售額2020年將再增長4%，將達到161億美元。其中全球安防監控領域CMOS傳感器在2020年的需求量有望達到9.12億美元，復合增長率為36%。
在這樣的市場需求背景下，國內CMOS圖像傳感器產業也催生出越來越多優秀的廠商。
今年深圳安博會，筆者走訪了一家名為CISTA(芯視達)的企業。據了解，該公司于2013年創立于美國硅谷，致力于高性能、高集成度、低成本的CMOS圖像傳感器的設計、開發和銷售，同時為各種應用場合提供SoC影像解決方案。產品應用領域包括智能手機、安防監控、車載影像、及運動相機、AR、VR等。
展位上，芯視達創始人杜崢向集微網介紹到，公司現正推出多款包括BSI工藝、寬動態范圍、超高靈敏度、低固定模式噪聲及與其它產品兼容性良好的CMOS圖像傳感器，且已經與多家安防及車載客戶達成合作。
據悉，芯視達在本屆深圳安博會上還推出了兩款型號為C4390和C4396的AI安防CMOS圖像傳感器芯片，以及型號是C2399和C2490的兩款1080P CMOS圖像傳感器芯片，產品在兼具性價比的同時滿足市場對低功耗、低光照成像性能等多方要求。
眾所周知，未來將會是一個萬物互聯的時代，而實現萬物互聯則需要進行數據采集，在許多應用場景中，數據采集的工作都是通過攝像頭來完成。這也意味著，CMOS圖像傳感器市場需求增長的腳步還會持續加快。
杜崢認為，無論是家用還是在外部場景中運用到的安防、監控以及AI領域用到攝像頭會不斷增加，因為我們看到現在所有數據都會通過互聯網上傳到云端處理。這一點對于其他國家地區可能暫時無法預估，但對于國內來說的確是未來的一個發展趨勢。
“這一前提下，芯視達作為一家技術型的公司，同時與海力士越來越緊密的綁定讓我們擁有工廠的支持。因此，我們是兼具技術、產能和價格的優勢，所以我認為我們的上升空間很大。”杜崢堅定的說道。
最后在問及是否有IPO的計劃時，杜崢笑道：“那是肯定的，我們擁有像北極光、NEA等多家一流的投資人，這也是芯視達的一項優勢。我認為上市對我們來說雖然是一個目的，但絕不是我們的終點。”（校對/Candy）
舉報/反饋

安防圖像傳感器：安防圖像傳感器sensor

發展階段
圖像傳感器的核心功能是將自然界的光線信號轉換成電信號，所以可以稱之為電荷耦合器（這也是CCD (Charged Coupled Device)圖像傳感器名稱的由來）。常見的圖像傳感器分為CCD和CMOS兩種。在安防視頻監控處于模擬標清時代，CCD圖像傳感器是主流，比較有代表性的是SONY 639，673，811，都是模擬監控時代的經典產品。
隨著網絡技術，芯片技術發展，安防視頻監控進入網絡高清時代以后，CCD圖像傳感器產品逐漸被淘汰，CMOS圖像傳感器成為主流，現在很難看到搭載CCD圖像傳感器的安防攝像機了。2010年起，CCD市場占有率不斷下降，2017年SONY停止生產CCD傳感器。在其他圖像視頻領域，比如機器視覺，醫療等還能看見CCD圖像傳感器的身影，特別是高級別的掃描儀以及軍方器材仍然為CCD所壟斷。
分類
圖像傳感器分為CCD和CMOS兩種。
CCD即是Charged Coupled Device，電荷耦合器。電荷耦合器件(Char ge Coupled Device )，傳感器中每一行中每一個象素的電荷數據都會依次傳送到下一個象素中，由最底端部分輸出，再經由傳感器邊緣的放大器進行放大輸出。
CMOS即Complementary metal Oxide Semiconductor，翻譯成中文就是互補式金屬氧化物半導體。與CCD不同，CMOS傳感器中每個象素都會鄰接一個放大器及A/D轉換電路，用類似內存電路的方式將數據輸出。
CCD傳感器技術1969年由貝爾實驗室的兩個科學家發明，1971年CCD圖像傳感器誕生。2009年這兩個科學家因為對CCD發展的貢獻而榮獲諾貝爾物理獎。
CMOS技術出現的稍早一些，1963年由美國快捷半導體公司的一個工程師發明。最開始是作為一種集成電路的設計工藝，后來用這種工藝來生產有源像素感測器，也就是CMOS圖像傳感器。
前面分析了CCD和CMOS的結構的不同，正是因為這種不同影響了二者各自的優缺點。
同等條件下，CMOS使用的元器件相對少，因而功耗較低，數據吞吐速度也比CCD更快。同時，CMOS由于每個像素上都有放大器，分別讀出數據，導致圖像不一致性和噪聲大。而CCD僅從一個節點讀出數據，圖像一致性好，噪聲少。
CCD&CMOS比較
分類分辨率靈敏度信噪比集成度功耗成本速度
CCD優優
CMOS優優優優
品牌
圖像傳感器市場除了傳統的國際品牌，Sony，三星，OV，Aptina，現在國內的Smartsens思特威，臺灣的原相PixArt，晶相SOI產品也很不錯。
常見的安防視頻監控圖像傳感器及品牌（最后更新于2021.4.27）
品牌/型號規格參數
SONY
IMX2901/2.8′,2.9μm,2.0MP,Starvis,DOL HDR,120fps
IMX3071/2.8′,2.9μm,2.0MP,Starvis,DOL HDR,60fps
IMX3271/2.8′,2.9μm,2.0MP,Starvis,DOL HDR,60fps
IMX3851/2′,3.75μm,2.0MP,DOL HDR,120fps
IMX1231/2.8′,2.5μm,2.0MP,Starvis,DOL HDR,NIR,120fps
IMX3351/2.8′,2.0μm,5.0MP,Starvis,DOL HDR,60fps
IMX1781/1.8′,2.4μm,6.3MP,Starvis,60fps
IMX2741/2.5′,1.62μm,4K,Starvis,DOL HDR,60fps
IMX3341/1.8′,2.0μm,4K,Starvis,DOL HDR,60fps
IMX2261/1.7′,1.85μm,12.4MP,Starvis,40fps
IMX4151/2.8′,1.45μm,8.29MP,Starvis,DOL HDR,90fps
IMX5151/2.8′,1.45μm,8.46MP,Starvis,DOL HDR,61fps
OmniVision
OS08A101/1.8′,2.0μm,4K,60fps
OS05A101/2.7′,2.0μm,5.0MP,60fps
OV/3.0′,2.0μm,2.0MP,90fps
OV/3.2′,1.75μm,5.0MP,30fps
SmartSens思特威
SOINC晶相
PIXart原相
Galaxycore格科微電子
Aptina安森美收購
Panasonic
STMicroelectronics意法半導體
SKhynix海力士
Canon
Toshiba
infineon英飛凌
Ams艾邁斯
Kodak柯達
思比科
BYD
銳芯
長光辰芯
主要技術參數
低照：Starvis,SNR1s寬動態：WDR/DOL-HDR/BLC紅外：NIR像素：分辨率，靶面尺寸全局快門靈敏度，信噪比功耗常見圖像傳感器尺寸
傳感器類型對角線(mm)寬度(mm)高度(mm)
1/3″64.83.2
1/2.5″7.1825.7604.290
1/2″86.44.8
1/1.8″8.9337.1765.319
2/3″118.86.6
1″1612.89.6
4/3″22.518.813.5
全畫幅 - 35 mm43.
技術發展（以Sony為例）
2007年，Column-Parallel A/D conversion circuit-equipped CMOS image sensors。每個垂直行的像素都有一個A/D轉換器，以并行方式排列。在這種布置中，從垂直信號線讀取的模擬信號可以通過最小距離直接傳送到每一行的ADC，這減少了在模擬傳輸期間進入信號的噪聲造成的圖像質量損失，并且加快了信號的讀出。噪聲也通過雙重噪聲消除來降低。2009年，背照式CMOS圖像傳感器。從硅襯底的背面接收光線，增加了進光量和光損失，提高了靈敏度。2012年，堆疊CMOS圖像傳感器。堆疊結構，像素部分和電路部分分層，實現更高分辨率，更多功能，結構更緊湊。2015年，Cu-Cu連接器的堆疊CMOS圖像傳感器。像素芯片和邏輯電路芯片之間用銅片連接，無需通過像素芯片或特殊區域提供電氣連接，提高良片生產效率，生產更小尺寸的傳感器，擴展更多功能。現在，AI sensor。在傳統sensor邏輯芯片層上加上AI功能，直接輸出結構化數據，或者可選AI模型。真正的edge AI。Sony的第一款AI cmos sensor IMX500/501。
文章末尾，提出兩個問題，也是目前大家討論的比較多的。
作為圖像傳感器來說，大底和高像素，二選一，哪個更重要？一些攝影愛好者比較偏愛CCD傳感器的單反，認為CCD的更好，個人喜好還是其他，仰或玄學？
參考資料：
圖像傳感器之爭，CMOS終究要淘汰CCD？色影無忌論壇維基百科-電荷耦合器件維基百科-互補式金屬氧化物半導體維基百科-圖像傳感器Sony圖像傳感器技術及發展歷程Sony圖像傳感器市場

安防圖像傳感器：安防圖像傳感器市場分析：三星／安森美等巨頭挑戰索尼“王位”

? ?一則日本熊本地震的消息又把東海岸這邊的安防市場攪動起來了，因為監控攝像機最核心的部件圖像傳感器出自這里，它是由索尼公司研發生產的。我們不禁要問，為什么一家元器件的供應商的出貨量對下游市場有如此大的影響？在安防行業20多年的產業發展過程中，索尼先后占領了CCD和CMOS市場的大份額，一直都是執牛耳者。今天，我們就來探討一下圖像傳感器的產業鏈有哪些大小王，他們對行業市場的影響究竟有多深。
　　圖像傳感器在如今電子數碼產品中屢見不鮮，發揮著重要的作用。隨著網絡攝像機的普及，智慧城市、智能工廠、智慧醫療都涉及到圖像處理與整體解決方案。在互聯網向物聯網升級改造的今天，圖像傳感器成為了重要的節點。
　　2015年圖像傳感器領域的重要并購
　　-佳能（Canon）以28億美元收購瑞典網絡是視頻監控廠商Axis
　　-安森美半導體（ON Semiconductor）以24億美元收購飛兆半導體（Fairchild）
　　-中國投資財團以19億美元收購豪威科技（Omnivision）
　　-東芝（Toshiba）把公司旗下的CMOS圖像傳感器業務以1.55億美元賣給索尼（Sony）
　　安防圖像傳感器市場現狀
　　如今安防市場主流的攝像機像素都在130萬至500萬，千萬級像素的攝像機也屢見不鮮。誰也不曾想到，在2011年之前，OV是圖像Sensor市場的老大，但隨后幾年逐漸被索尼和三星超越。據市調機構Yole統計，索尼去年在CMOS市場搶取豪奪，共拿下35%的市場份額，繼續傲視群雄。三星也當仁不讓，奮力搶下19%的份額，排名超越了OV成為第二，而OV已經屈居第三，市場份額12%。
全球CMOS圖像傳感器廠商排名、營收及市場份額
　　早在2010年，索尼的圖像傳感器業務還默默無聞，市場份額僅為7%排行老六。但隨后幾年，索尼手機、電視等消費電子業務下滑后，把圖像傳感器作為其重振集團的主要業務，開始有了跨越式的發展。2012年增長非常迅猛，份額達到了21.4%。近幾年，索尼一直保持高速增長的勢頭，2015年下半年，索尼的Sensor甚至出現了供不應求的局面，包括IMX214、IMX178、IMX185、IMX291等開始缺貨，特別是13M的高端芯片IMX214更是一芯難求。從這些來看，索尼無疑已經坐穩了第一把交椅。
　　而三星的野心同樣不小，特別是其在手機業務下滑后，三星也開始著力發展供應鏈相關業務，包括芯片、屏幕、攝像頭等。其中在圖像傳感器上也是奮起直追，從2011年開始，三星和OV兩家份額不相上下，處于膠著狀態，而到了2015年反超美國巨頭OV。
? ?CCD/CMOS的市場效應傳遞
　　圖像傳感器可分為CCD和CMOS。在CCD領域，索尼擁有絕對的話語權，它的IT1方案中基于ICX445的130萬CCD芯片是各大廠家采用最多的一款百萬像素CCD，其有效像素為1280x1024，根據各家技術實力的不同最高分辨率可以到達720P或者更高的960P。針對200萬像素的高清監控，索尼推出了的ICX274芯片，該芯片的大小為1/3英寸，最高分辨率為1600x1200即UXGA分辨率，目前市面上絕大多數的200萬CCD高清產品都是基于該芯片方案而設計的。
　　近兩年，全球CMOS圖像傳感器銷售量迅速增加，在多個領域向傳統的CCD發起沖擊。這是因為CMOS圖像傳感器件具有兩大優點：一是價格比CCD器件低15%~25%；二是其芯片的結構可方便地與其它硅基元器件集成，從而可有效地降低整個系統的成本。盡管過去CMOS圖像傳感器的圖像質量比CCD差且分辨率低，然而通過后期改進，不斷逼近CCD的技術水平，CMOS圖像傳感器件已廣泛應用于手機、無人機、相機和安防系統的攝像結構中。
　　現在安防新項目或者舊改項目更多的是采用網絡高清攝像機，他們造價低，功耗低，這也是得利于CMOS的普及。在獲得相同像素的情況下，CMOS比CCD價格更低，性價比更高。
　　經過幾輪的價格廝殺，前端監控產品的價格已經很低，各廠家需要提高攝像機分辨率的同時，還要考慮寬動態、自動白平衡、圖像的銳利度、以及數字降噪、色彩調整、光線補償等多方面技術協作。只有在這些綜合性能都能夠得到很好體現，并且彼此能夠相互協調情況下，才可以說是高清的真正實現。CMOS與其他圖像處理技術的結合要遠遠超過CCD，動態范圍更高，響應速度也更快，更適合高清監控的大數據量特點。
　　此外，隨著技術的發展，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已經不相上下甚至已經優于CCD的實際效果了。據市場調研公司Cahners In-stat Group預測，未來幾年內，基于CMOS圖像傳感器的影像產品將達到50%以上，也就是說，CMOS圖像傳感器將取代CCD而成為市場的主流。
　　圖像傳感器界的“大王”
　　索尼在模擬攝像機時代，已經霸占CCD市場數十年，全球安防sensor市場占有率80%以上，利潤無以復加，瘋狂程度不可想象，索尼有很強的議價空間。當行業切入網絡攝像機的時候，使用更多的是CMOS方案，索尼依靠雄厚的技術實力，再次領跑與市場之前。
　　記者在調研中發現，索尼用于安防行業的CMOS產品型號多樣化，針對不同分辨率，不同需求，應運而生了IMX236LL、IMX291LQ-C、IMX178LQ、IMX185等型號。記者了解到，最近行情比較火的星光級攝像機，各大廠家幾乎都采用了索尼的IMX291或IMX185。當記者詢問多家芯片供應商時，均表示無貨，更有甚者，IMX185供應商給出了超過400元一片的報價，著實把記者嚇到了。而IMX291貨源也很緊俏，從供求不平衡可以看出，索尼的真是奇貨可居，品質獲得了廠商一致的認可。
索尼CMOS圖像傳感器成像效果圖
? ?真是印了那句話，有技術不怕沒錢，索尼在其他業務領域持續虧損的情況下，單單依靠上游核心器件的供應，都可以拿捏安防數千億的市場命脈，不可謂不高壓。圖像傳感器市場“大王”實至名歸。
? ?三星和豪威科技鷸蚌相爭
　　這兩家的產品在安防領域里很難找到對應的合作廠家。眾所周知，三星監控產品都是用自家研發的sensor，從產品效果和性能方面來說，品質還是有保障的，特別突出的是寬動態、白平衡與色彩還原的效果。三星對自主研發的sensor很有自信，能夠滿足安防市場的需求。一直以來，三星安防產品都是應用于機場、酒店、地鐵等細分應用領域，產品向高端市場傾斜。三星帝國有太多的電子產品需要用到sensor，安防產品只占小部分，在封閉的供應體系中，很難把握三星圖像傳感器的產量和份額。三星隱藏著“小王”的實力，還有很大的上升空間。
　　豪威科技（Omnivision）曾憑借其高性價比的產品，受到中國廠商的青睞。不過，隨著索尼、三星在高端市場的發力，Hynix、格科微等在低端的蠶食，其優勢地位被逐漸式微，這也是其走向衰落的主要原因。據其最新一季季報(2014年11月到2015年1月份)顯示：OV銷售額為2.923億美元，環比上季度的3.94億美元下降25.8%，同比去年的3.52億美元下降17.0%。可以說，OV的銷售額和利潤都已經進入快速下降期。正所謂廋死的駱駝比馬大，更何況這家公司的研發實力還是很強的，在被中國財團收購的背景下，我們分析OV尋求在中國市場找到突破口。
　　安森美半導體發力細分領域
安森美PYTHON系列的9款器件
　　安森美半導體的圖像傳感器在汽車行業已有多年的應用并居于全球首位，在機器視覺市場也是排名第二。通過收購CYPRESS、TRUESENSE、Aptina三家公司，突破技術壁壘，提供全系列的方案陣容，配合由720p提高至1080p的高清視頻的市場趨勢，用于包括可穿戴安防、家居安防、4K超高清網絡攝像機等應用，其圖像傳感器出色的寬動態范圍和卓越的近紅外性能實現領先業界的微光能力。可以說，安森美半導體在安防圖像傳感器市場也占據一席之地，ON被看好是能夠與索尼分庭抗衡的公司之一。調侃一句，是不是四個“2”湊一塊就成炸彈了？我們拭目以待。
　　東芝退出佳能起勢
　　東芝這幾年一直在做“減法”，變賣了很多產品線，其中包括了鏡頭、圖像傳感器等我們安防領域熟悉的產品線。索尼收購了東芝的CMOS圖像傳感器業務，日本大企業之間的整合在延續，可以解讀為強強聯合，也可以說成是抱團取暖，以抵御嚴峻的市場環境。
　　日本本土另一家以圖像見長的佳能也做出了大膽的轉型，從賣硬件到賣解決方案，是包括惠普、戴爾在內的全球很多傳統IT公司的轉型方向，佳能最賺錢的辦公打印業務也在走這條路。2015年在佳能先后收購了前端設備廠商安訊士和東芝醫療部，通過大規模收購強勢切入安防和醫療設備領域，以期望找到企業新的引擎。從側面也反應了安防市場有變革也有機遇。
　　低端市場，遭中韓廠商蠶食
　　這一級市場的廠商格科微（Galaxycore）、Pixelplus和SiliconFile正在崛起中。同時，海力士（Hynix）通過收購SiliconFile的剩余股份，成為一家IDM。意法半導體（STMicroelectronics）將其CIS產品的生產外包給臺聯電（UMC）。
　　格科微（Galaxycore）無疑是國產圖像傳感器制造商的佼佼者，在低像素領域的市占率相當不錯，據說號稱每月出貨量在100KK以上，目前市場占有率在3%左右。
　　海力士（Hynix）是在2007年進入該圖像傳感器領域，當時與CMOS圖像傳感器開發商SiliconFileTechnologies公司達成合作伙伴協議，利用SiliconFile的設計制造和銷售CMOS圖像傳感器產品。2013年開始進入中國市場，并推出背面照式的8M的CIS新產品，與華為、中興等國產實力廠商取得了合作。整體來看，這家韓企的產能和規劃都還是蠻大的，據聞其2015年國內銷售額在8000萬美金。
　　思比科和奇景這兩家廠商，目前主要發力低端市場，也屬于跟著跑。業界有傳聞思比科正謀求在創業板上市，希望通過資本市場帶來新的改變。
?
　　從圖像傳感器的技術趨勢來看，各家企業著力點在CMOS上，CMOS圖像傳感器仍在朝著尺寸更大，像素數目更多的趨勢發展，全面跨過1/3英寸這道坎，全面進擊2000萬像素，低光成像素質更出眾，4K視頻拍攝成為標配，全尺寸輸出靠近30fps，而最重要的趨勢就是相位對焦的全面融入。而從市場環境和未來的發展趨勢來看，各家企業通過收并購，以期擴展銷售渠道，擴大市場占有份額。我們說技術是永無止境的，勝敗的關鍵還是在市場策略。正所謂商場如戰場，市場風云變幻，你方唱罷我方登場，城頭變換大王旗，好戲在后頭！

關鍵字：安防  圖像傳感器  索尼  三星  安森美

編輯：魯迪  引用地址：

安防圖像傳感器：安防監控圖像傳感器（Aptina）

Aptina公司發布了MT9M033監控圖像傳感器，為其豐富的監控圖像傳感器解決方案產品組合又添新品。更高分辨率、低照度條件下良好的感光性、寬動態范圍和高清格式（HD）共同塑造了監控攝像頭市場的這個同類首款圖像傳感器。新推出的這款120萬像素傳感器運行于720p/60fps幀率，最適合在極低照度環境或高對比度照明條件等各種不同環境中擷取細節清晰的高清畫質影像。
　　在設計上，MT9M033加入了先進且易于使用的特色功能集，以滿足各類使用及應用要求。Aptina公司汽車&工業業務部總經理David Zimpfer說，“MT9M033是一種新型圖像傳感器，能夠直接解決監控攝像頭的一些應用難題，為市場提供以未來為導向的解決方案。其圖像傳感器技術將提高業界的性能門檻。”
　　監控攝像頭生產商現在能夠把這種感光性強且支持高對比度功能的傳感器應用于攝像頭的生產。這種傳感器不受惡劣光照條件的約束，可放置于任何地方。使用MT9M033圖像傳感器，攝像頭生成的圖像就能夠擺脫低照度或照明對比度問題的影響，而這些問題正是用于不同環境的監控攝像頭所遇到的典型難題。以前的傳感器也許可以提供這款傳感器的部分特色功能，但新傳感器卻能全方位實現高清效果。
高性能、寬動態范圍、高清畫質
　　MT9M033推動了監控攝像頭技術領域的新趨勢。在高清已成為市場趨勢的背景下，這意味著監控攝像頭采集細節的能力將不斷提高。查看擷取的圖像和影像時，高清畫質能夠提供更清晰的圖像，揭示更多細節。這款新型傳感器能夠以每秒60幀的幀率擷取真正高清畫質的影像。與Aptina新推出的寬動態范圍（WDR）和動態響應像素技術相結合，MT9M033可為攝像頭廠商提供獨特的成像解決方案，以更高技術水平應對監控攝像的難題。
滿足市場需求
　　Aptina公司多年來一直為安防監控行業提供圖像傳感器解決方案。MT9M033以其獨特的需求定位，滿足了監控行業對更強感光性和寬動態范圍的要求。在低照度和高照明對比度條件下擷取高清畫質的細節是安防監控市場向前邁出的一大步。
　　本季度已推出晶片封裝及iLCC封裝的MT9M033試用產品。產品將于2010年一季度投入量產。