智能手机产业链分析报告Word格式.docx

1、图表 2：2016 年全球各品牌智能手机出货量占比硬件创新为手机厂商持续成长推动力。和传统 PC 产品相比，智能手机的生命周期只有 1-2 年，产品更新速度快，市场风格切换迅速，只有持续创新的企业才能生存。 苹果、华为、三星等出货量领先的手机厂商在产品模块创新上耕耘不辍，一方面引领 行业发展潮流，提升产品吸引力；另一方面逐步增加产品附加值，提高企业盈利能力。 我们认为，在未来的一到两年，手机功能模块创新将成为消费电子市场发展的主要逻 辑。2、双摄像头将进入渗透率快速爬升期单摄像头正面临着像素提升瓶颈、暗光成像效果差、对焦速度待优化等诸多问题， 已无法满足消费者日益增长的拍摄需求，而双摄恰是解决

2、这些难题的关键钥匙。双摄 像头组合通过黑白摄像头读取进光量以补偿色彩成像细节的方式，可实现暗光增强； 不同视场角的双摄组合则可实现光学变焦；拉远两个摄像头的间距，又可实现景深效 果及 3D 建模。苹果、华为、小米、360、乐视酷派、Vivo 等已纷纷在自家旗舰机中配 备双摄像头，而三星联想等品牌亦走在立项待量产的路上。我们相信双摄已成确定的 产业趋势，我们预计 2020E 双摄手机渗透率将超过 60%，全球双摄市场规模将达 750 亿元人民币，未来 5 年 CAGR 将达 70%。随着双摄工艺演进及算法优化，双摄成像效果 将愈发突显，预计将有效刺激国内存量市场的换机需求，从而带动模组厂商出货量

3、增 长。2.1、双摄渗透加速在智能手机增速放缓的今天，功能及外观的边际量创新的重要性却在日益提高，拍摄功能已然成为各大手机厂商推出的卖点。苹果 iPhone7plus 搭载的双摄像头+内置软件算法极大提升了换机需求，华为与 Leica 合作推出 P9 好评如潮，Vivo 更是新推出 了前置 2,000 万+800 万像素主打自拍功能的柔光双摄手机 X9。可以明显看到，自 2016 年下半年起，几大国产手机厂商都提高了高端机型的占比，双摄迅速渗透，像素大幅 提高。表格 1：2016 年主流双摄手机一览与之对应的，2015 年主流的双摄机型几乎只有四款，分别是 360 的奇酷搭载两 个 1,300

4、 万像素的摄像头，HTC 的 OneM9+搭载 2,000 万像素主摄像头+200 景深探测 镜头，华为的荣耀 6Plus两颗 800 万像素的摄像头，以及中兴 AXON1,300 万像素的 主摄像头+200 万像素的感光景深摄像头。由此可见，手机双摄像头的渗透率在迅速提 升，并且向着更高的像素升级，种类也愈发多样。具体包括：1）彩色+黑白，由此提升 暗光环境下的拍摄质量，华为及小米大多属于此类；2）成像+景深，可实现先拍照再聚 焦，主要见于 Vivo 以及红米、部份华为低端机型；3）长焦+广角，两个摄像头拥有不 同的覆盖视角范围，通过算法实现光学变焦功能，代表机型为 iPhone7Plus

5、及金立的 最新款。展望 2017 年，许多国产手机厂商已经决定将摄像头作为主打的卖点，双摄也 将从高端机渗透至中端、甚至低端机型，以后摄逐渐渗透至前摄。2.2、双摄像头为拍摄效果带来质的提升单摄像头正面临着像素提升瓶颈、暗光成像效果差、对焦速度待优化等诸多问题，已无法满足消费者日益增长的拍摄需求，而双摄恰是解决这些难题的关键钥匙。RGB+Mono 组合通过黑白摄像头读取进光量以补偿色彩成像细节的方式，可实现暗光增 强；不同视场角的双摄组合则可实现光学变焦；拉远两个摄像头的间距，又可实现景 深效果及 3D 建模。双摄像头主要功能 目前主流的双摄像头的功能主要可以分为两大类：i）利用双摄像头产生立

6、体视觉，获得影像的景深，利用景深信息进行背景虚化、物体分割、3D 扫描、辅助对焦、动作 识别等应用；ii）利用左右两张不同的图片信息进行融合，以期望得到更高的分辨率、 更好的色彩、动态范围等更好的图像质量。这两类双摄像头功能对于摄像头的硬件要求有着不同的要求，前者要求两个摄像 头得到像差尽量大，这样能够得到的景深精度更高，因此前者的硬件希望两个摄像头 间的距离比较远才好。而后者希望两个摄像头在空间和时间上都尽量能够接近，因此 在硬件设计的时候希望两个摄像头离得比较近，这样在两个图像融合的时候才不会因 为相差产生更多的错误。但是由于摄像头无法做的完全一致，因此无论是这两类功能的哪一类，算法都希

7、望能在得到图像的同时，能够更多的得到硬件的实际情况如姿势差和两个摄像头的镜 头畸变等。而这些信息需要平台算法和模块生产手机使用相同且方便于工程化的算法 进行计算，很多牵扯到硬件本身的特性，不是简单理论计算就能解决，因此双摄像头 的使用过程中算法和硬件本身结合的十分紧密，不可分割。双摄像头中对软件硬件结 合的要求远比单摄像头要高，而一般我们在看到一款使用双摄像头的手机的时候从它 的硬件设计就能看出它是偏重于哪一类功能。以下为双摄像头的主要功能：第一类功能-利用双摄像头产生立体视觉，获得影像的景深，利用景深信息进行背 景虚化、物体分割、3D 扫描、辅助对焦、动作识别等应用。景深应用。第一类功能首先

8、要获得当前场景的景深图，其基本原理是三角定位。图表 3：景深概念及计算背景虚化。第一类功能中最典型的就是背景虚化，在景深图的基础上将不同距离 的物体进行虚化，仿真大光圈相机拍摄效果。此功能在以前的双摄中经常能见到，如 HTC 的后置双摄及联想前置双摄 S1。图表 4：背景虚化效果物体分割。目前在手机上主要用于图片的裁减，和背景替换，利用景深信息可以更好的将不同景深的物体分割开。图表 5：物体分割效果3D 扫描。通过不同角度下的景深图进行建模，对景深图和算法的要求比较高。手 机上的双摄之间的距离有限往往能够得到的景深图的精度不够好，景深信息处理算法 复杂在手机硬件上计算的时间长，因此目前这个功能

9、在手机上面基本没有。图表 6：3D 扫描效果计算目标距离辅助对焦。利用三角定位计算景深的最简单应用。 图表 7：辅助对焦效果3D 视频及照片制作。不同于一般的 3D 电影的拍摄，手机上的两个摄像头无法在图 像的拍摄过程中就产生足够的视觉差，这是由于两个摄像头中间的距离和人眼不一样。 而且为了能够让人们更明显的得到 3D 视觉效果，往往需要算法进行增强。图表 8：3D 照片制作效果AR 增强及动作识别。主要是利用两个摄像头进行手势或姿势的识别。目前在市场 上比较常见的就是 LeapMotion 还有微软的 Kinect 都是类似的功能。亚马逊 FirePhone 曾经尝试在手机上实现类似功能，但

10、是最终手机的供电以及空间并没有给用户良好的 体验。图表 9：动作识别效果第二类功能-利用左右两张不同的图片信息进行融合，以期望得到更高的分辨率、 更好的色彩、动态范围等更好的图像质量。图像合成。第二类功能都是通过将不同的图片中的不同信息，合成到一张图片中， 使合成之后的图片得到更好的效果。此类应用硬件设计中就会注意如何分别提供不同 的信息。超分辨率。主要是利用多张图片中在高频部份不同的内容生成一张清晰的图 片，双摄可以通过两张照片中不同的信息进行最后的增强。然而传统算法生成需要的图片一般都是需要更多的图片，两张图片能够提供的不 同信息还是太少，如华为的 Mate6Plus 号称是两颗 8M 可

11、以合成 13M 的图像，但是实际拍摄的图像的解析力还只是 8M 的水平，和消费者自己缩放一张图片并没有其么区别。图表 10：超分辨率效果HDR（HighDynamicRangeImaging，高动态范围成像）。对两个摄像头设置不同的曝 光参数以得到不同曝光参数的图像进行 HDR 合成。以往这个功能需要通过以往一个摄像头去修改曝光时间来得到不同曝光情况下的 图片，但是这种办法需要的时间长。这不仅导致了用户体验变差，且如果场景中有运 动物体或者相机有移动的话会导致鬼影的问题。利用双摄则能避免类似的问题，但是 大多数合成的过程中多数的 HDR 算法主要关注于亮度信息，多数的算法在颜色方面会 有些失真

12、。图表 11：HDR 效果低光提亮及去噪。低光提亮及去噪在算法上和 HDR 基本没有区别，主要是利用两 颗摄像头中一颗黑白摄像头的低光下响应较好噪声较小的特性。其优点是对于彩噪有不错的抑制性，一般能够达 3 个 dB 左右的SNR（Signal-to-noiseRatio，信噪比）提高，但是实际拍摄的图片多数情况下效果提升 有限，和有些在低光下做过特殊处理和调整的单摄系统比并没有很明显的优势。图表 12：低光提亮及去噪效果光学变焦。利用一颗正常的 FOV（FieldofView，视场角）摄像头模组及一颗远焦镜 头的模组达到光学变焦的效果。远焦镜头的视场角要比正常的镜头小很多，但是相同距离下图片

13、的解析力也会高 不少。利用远焦镜头可以提供的较好的分辨率既可以在平时拍照的时候利用融合算法 提高中心区域的分辨率，也可以在变焦时利用远焦的照片提高对焦后的解析力。图表 13：光学变焦效果2.3、预计全球双摄市场规模 2020E 将达 750 亿元人民币 我们相信双摄已成确定的产业趋势，据中商产业研究院预测，2020E 全球双摄手机渗透率将超过 60%，全球双摄市场规模将达 750 亿元人民币，2016-20ECAGR 将达 70%。随着双摄工艺演进及算法优化，双摄成像效果愈发突显，必将有效刺激国内存量市场 的换机需求，从而带动模组厂商出货量增长。且双摄模组技术含量高，模组厂商仍享 受一定的溢价

14、，量价齐升势必带来可观的毛利率增长。图表 14：2015-20E 全球智能手机双摄像头市场规模图表 15：2015-20E 年全球智能手机出货量及双摄像头渗透率2.4、行业集中度有望进一步提升2.4.1、生产制造工艺成熟度影响产品良率我们认为生产制造工艺成熟度将影响产品良率，进而影响产品毛利率：i）光学是“高技术”，而非“高科技”的学问，塑料镜片是透过塑料加热，再灌入 模具中射出、成型。设计能力优秀和生产环境稳定是基本要求。ii）做光学镜头牵涉到多种变量，建筑物结构、设备、温度、湿度、压力、塑料材 料物理特性等都会影响产品的良率和一致性。同一台模具，遇到不同的环境、设备， 或温度、湿度、压力，镜片都可能因此变形。以温度为例，五百万像素以上的镜头， 温度差 1 度，精度偏差 1 微米，所以必须恒温控制，不然质量会飘移。因此像素越高， 对于精度的要求越高，对于生产环境的要求越高。iii）手机摄像头具有品种多、批次多、单批次数量多、定制化的特点。镜头厂家 需具备以下几种能力：一是快速响应，满足客户定制化的研发能力；二是保证生产环 境稳定，对光学各项参数准确把控的生产能力；三是