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國產無反相機產業鏈初現

蘋果人社局

國產無反相機產業鏈初現

根據相機及影像產品協會（CIPA）公布的數據 ， 2024年1月至5月 ， 中國市場相機出貨量全球占比達到23.4% ， 躍居繼美洲之后的全球第二大市場 。 在智能手機沖擊下曾一度遇冷的相機市場 ， 如今因直播電商、短視頻等新興產業的崛起而重新煥發生機 。 產品創新與流量經濟的交織 ， 正在為傳統行業打開一條全新的消費路徑 。
日本佳能副社長、執行董事小澤秀樹也表示 ， 2023年中國數碼相機市場實現了25%的增長 ， 其中無反相機更是增長了31% ， 預計2024年這一增長勢頭將持續 ， 無反相機的增長有望達到35% 。 隨著近年來國內相機市場的日益擴大 ， 用戶對于國產相機的呼聲越來越高 。
但一直以來 ， 國內相機市場被日本品牌占據 。 根據調查公司Techno System Research的數據 ， 在2023年無反相機全球出貨量中 ， 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公司 。
不過 ， 近年來 ， 國產相機產業鏈頻頻傳來各種消息 。 今年早些時候 ， 許多小米粉絲在雷軍的社交媒體賬號下請愿 ， 希望他能開發數碼相機 ， 相關話題“#雷軍能不能生產一下相機#”一度登上熱搜榜首位 ， 之后一些數碼博主也聲稱大疆（DJI）或將發布無反相機 ， 而就在此前大疆控股了著名相機制造商哈蘇 ， 八月份又傳出國產全球首款1.8億像素全畫幅CMOS芯片試產成功 ， 一系列的利好消息讓久盼國產無反相機的攝影愛好者為之振奮 。
01什么是無反相機？無反相機對應的是傳統的單反相機 。
在數碼單反相機中 ， 反光位于鏡頭和相機傳感器之間 。 它呈 45 度角 ， 將鏡頭發出的光線通過五棱鏡結構引向光學取景器 ， 供觀察 。 因此 ， 即使在數碼單反相機關閉的情況下 ， 用戶能通過取景器看到場景 。 按下快門按鈕后 ， 鏡面向下翻轉 ， 露出傳感器 ， 最終生成數字圖像 。 這個過程有一些缺點 ， 那就是反光鏡需要占用機身空間 ， 并且反光鏡的升降需要反應時差 。 此外 ， 受限于棱角和反光鏡結構 ， 單反相機的鏡頭設計受到制約 。
在此基礎上 ， 隨著CMOS技術的進步 ， 無反光鏡相機取消了反光鏡 ， 使相機的速度更快 ， 體積更小 ， 自動對焦能力更強 。 相對于傳統單反相機 ， 無反相機的結構更簡單 ， 機身更小巧 ， 受到用戶廣泛青睞 。
那么無反相機的研發難在哪里？為什么高端相機市場基本都被日本廠商壟斷？
實際上高端相機并非是單純的相機 ， 而是由相機機身代表的半導體 ， 人體工學設計 ， 芯片設計 ， 嵌入式軟件 ， AI ， 色彩科學 ， 可換鏡頭所代表的光學設計 ， 機械結構設計 ， 鍍膜技術等組成的一整套基于光學的數碼成像系統 。
這其中 ， CMOS感光傳感器、光學鏡頭是相機技術的核心 。
首先是CMOS芯片 ， 目前相機的CMOS芯片基本被日本索尼公司壟斷 。 索尼之所以相機這么強很大一部分原因就是因為他們賣了很多手機傳感器 ， 通過在手機傳感器上快速迭代很多種新技術 ， 進而反哺相機CMOS芯片的研發 ， 實現了又能賺錢又能加快研發的良性循環 ， 并最終反哺其相機業務 。 去年索尼甚至發布了全球第一款搭載全畫幅全域快門CMOS的民用量產的相機A93 ， 一時間引發業界震動 。 民用相機目前只有佳能還在堅持使用自己的CMOS芯片 ， 其他相機廠商都采用索尼的芯片 。
其次是鏡頭研發 ， 與手機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 ， 相機鏡頭的模組可能更接近我們傳統定義的“精密光學儀器” 。 無論是玻璃的選型、片形的設計、還是鏡筒的規劃、鏡片的組裝 ， 現代相機鏡頭都是非常復雜的東西 ， 集光學、電子、機械等數個領域的挑戰為一身 。 高端相機鏡頭研發還需要克服著自動對焦 ， 鍍膜 ， 變焦等技術難點 。
目前 ， 日本的相機廠商們已經和上游的相機產業零部件企業 ， 達成了較為穩定的供貨、設計、交流關系 。 再加上強大的專利壁壘 ， 使得后來者難以對抗 。
02國產相機芯片和零部件崛起無反相機的核心 ， CMOS圖像傳感器和鏡頭 ， 非常考驗企業半導體和光學領域的積累 。
CMOS圖像傳感器主要作用是把圖像信號轉換為數字信號 ， 是攝像頭模組的核心部件 ， 隨著攝像頭對拍照、攝像、圖像識別、身份驗證等功能需求的增加 ， CMOS圖像傳感器市場規模也增長迅速 。 國內近年來在半畫幅和全畫幅CMOS領域逐漸實現從零到一的突破 ， 部分指標已經達到國際先進水平 。
今年八月份 ， 中國合肥的晶合集成（Nextchip）與中國上海的思特威（Smartsense）發布了業內首款 1.8 億像素全畫幅傳感器（180MP Type2.7）試產成功的消息 ， 打破了日本索尼在超高像素全畫幅 CIS 領域的長期壟斷 。
晶合集成基于自主研發的55納米工藝平臺 ， 攜手思特威共同開發光刻拼接技術 ， 克服了在像素列中拼接精度管控以及良率提升等困難 ， 成功突破了在單個芯片尺寸上 ， 所能覆蓋一個常規光罩的極限 ， 同時確保在納米級的制造工藝中 ， 拼接后的芯片依然保證電學性能和光學性能的連貫一致 。
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 。 本次傳感器開發中 ， 思特威主要負責傳感器的設計 ， 而晶圓代工（foundry）則由晶合集成提供 。
另一家CMOS領軍企業則是長光辰芯 ， 其誕生于“新中國光學搖藍”的中科院長春光機所 ， 是國產高性能CMOS圖像傳感器龍頭企業 。
2023年 ， 大疆與長光辰芯自主研發的4900萬像素全畫幅CMOS圖像傳感器發布 ， 型號為GCINE4349 。 這是一款采用堆棧背照式技術的高端芯片 ， 具有120fps、110dB超高動態范圍等優異的參數 。 芯片由長光辰芯牽頭 ， 聯合華?？萍肌⒋蠼畡撔录按蠼偻餐袚膰抑攸c研發計劃項目 ， 歷時三年研制成功 ， 打破了我國在超高清成像芯片及系統方面長期依賴國外進口、發展受限的局面 。
國產鏡頭的發展同樣喜人 。
數碼時代“可換鏡頭相機”的 AF 鏡頭產品可以追溯到 2016 年 ， 小米生態鏈下的小蟻相機 M1 。 同時發布的還有 M43 卡口的 42.5mm 定焦鏡頭 ， 和 12-40mm F/3.5-5.6 套頭 。 這兩枚國產的 AF 定焦鏡頭和變焦鏡頭 ， 打開了國產相機鏡頭的 AF 時代 。
近年來 ， 唯卓仕、中一光學、永諾也在鏡頭領域取得不俗的突破 。 永諾還發布了國內首款也是唯一一款自動對焦變焦鏡頭YN12-35mm F2.8-4M 。 不過這款鏡頭只適用于M4/3卡口 。 國內還沒有完全解決變焦組多鏡片精密玻璃機床、鍍膜等等很多產業鏈的技術 。
國產相機產業鏈具雛形 ， 國產coms已經研制成功 ， 老蛙 ， 永諾 ， 銘匠這些鏡頭廠商也深耕行業多年具備了相當強大的技術儲備 ， 許多國產電影機也早就在世界市場上面嶄露頭角 ， 國內航天用高分相機也展現了我國具有世界頂級的鍍膜水平（只是沒有技術下放） ， 國產手機廠商在手機相機方面硬軟件的極致內卷催生出了一系列的例如降噪 ， 防抖等方面的技術 。 其他的如色彩科學、ISP芯片、EVF、自動對焦技術等 ， 國內也有相關的技術儲備 。
目前還缺少一個能把眾多廠商的技術整合起來的公司 。
03民用相機市場復蘇 ， 國產廠商被寄予厚望雖然民用相機市場有限 ， 但實際上相機技術也在高精尖領域發揮著重要的作用 。
光學儀器：相機技術和光學儀器一脈相承 ， 比如眼鏡鏡片、顯微鏡、望遠鏡等等 ， 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 。 因為相機上最重要的一個部分就是鏡頭 ， 沒有好的鏡頭 ， 再好的機身也沒有意義 。 而光學儀器又是一個需要大量技術積累的行業 ， 大量發明專利、科研成果不是砸錢就可以輕易得到的 。
半導體設備：尼康和佳能不僅是相機制造商 ， 還是光刻設備商 。 光刻機的原理 ， 其實和相機非常相似 。 位于光刻機中心的鏡頭 ， 由20多塊鍋底大的鏡片串聯組成 。 ASML的鏡片是蔡司技術打底 。 鏡片材質做到均勻 ， 需幾十年到上百年技術積淀 。 相機某種程度上便是這種高精尖技術在民用領域的下放 。
【國產無反相機產業鏈初現】近年來 ， 國內相機市場呈現復蘇態勢 ， 為數碼相機行業帶來了新的發展機遇 。 消費者也殷切希望國產廠商能推出物美價廉的產品來打破日系廠商在相機市場的高利潤壟斷 。 目前有可能性出相機的是永諾和大疆 ， 永諾深耕相機鏡頭領域與直播相機（yn455、433、450）；大疆在專業視頻領域開花結果 ， 而且資本雄厚 。 從以前的國產家電、國產手機到國產汽車 ， 國人對于國產產品的信任度越來越高 ， 日本廠商形成的品牌效應這一點并非不可撼動 。

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