智能手机摄像头演变历程及趋势介绍

自 2000 年首部具有拍照功能的手机问世以来，手机摄像头经历了数次技术变革。

2007 年，苹果第一代智能手机的发布受到了广泛的市场关注，此后手机的摄像功能出现了飞跃式发展， 后置摄像头从第一代 iPhone 的 200 万像素快速上升至 iPhone 4s 的 800 万像素，CMOS 图像传 感器也实现了由前照式向背照式的转变。同时，用户对于智能手机自拍功能的诉求愈发强烈， 终端厂商因此在前置摄像头方面投入了更多的研发精力，逐渐向着 800 万像素以上的中高阶配 置发展。

2011 年，随着双摄方案推向市场，多个摄像头在智能手机上的组合使用成为了行业主 流发展趋势，多家智能手机厂商纷纷通过提高摄像头像素水平和增加摄像头数量相结合的方式 提升综合拍照效果，目前三星等品牌的旗舰机型上均配置了四个后置摄像头，未来所采用的摄 像头数量还将有望进一步提升。

2017 年，苹果 iPhone X 推出了 3D 结构光方案摄像头，标志着 3D 摄像头成为了新的技术发展方向，目前主流终端品牌分别采用双目立体成像、结构光、ToF （Time of Flight）等方案，不断探索 3D 摄像头的潜在应用场景。

除高像素、多摄、3D 摄像等趋势外，智能手机摄像头还经历了大光圈、更快自动对焦、光 学防抖等多种技术变革。整体上看，用户对拍摄体验优质化、多样化的需求对 CMOS 图像传感 器的各方面性能提出了更为严格的要求，也推动了市场需求的不断增长。

趋势一：手机多摄渗透率提升。从 2000 年单摄手机问世，到 2011 年双摄手机推出，再到 2019 年后置四摄手机发布，单部手机的摄像头数量持续增加，目前单部手机摄像头配置数量可达到 6 个甚至更多，直接带动了 CMOS 图像传感器需求的增加。根据 Counterpoint 统计，全球 手机平均搭载摄像头数量近年来逐步增长，从 2015 年的 2 颗上升至 2021 年的 4.1 颗。

手机平均搭载摄像头数量增速放缓，多摄渗透率增长稳住手机 CIS 基本盘。由于整机性价 比是消费者购买的主要依据，相较五镜头设计、上亿像素的主镜头等高规格方案，成本最终仍 会转嫁到厂商端，销售表现难获提升，故 2022 年三镜头依旧为主流设计，预估将占整体出货量 超过 40%的比重，仅部分机型则会采用四镜头设计来做为规格差异化，而双镜头以下的产品数 量将会减少，以入门款机种为主。TrendForce 预计 2022 年，多后置摄像头（两颗及以上）的手 机比例将达到 90%。我们预计未来手机平均搭载摄像头数量在 4 颗左右。

尽管手机出货量呈下滑态势，但由于手机多摄渗透率、手机平均搭载摄像头数量的提升， 全球手机摄像头出货量呈缓慢上升态势。2021 年全球手机摄像头模组出货量约为 48.2 亿颗，同 比增长 5.77%，预计 2022 年为 49.2 亿颗，同比增长 2.1%。

趋势二：高像素需求提升。手机摄像头除了在“量”上有提升趋势之外，另一明显的发展 趋势是在“质”上的提高。摄像品质一直以来是消费者购买智能手机时一个重要的考量标准， 目前智能手机的拍摄功能是消费者使用的高频功能之一，根据华经产业研究院数据显示，消费 者最关注的手机要素是“拍摄”，占比达 29.2%。像素高低是决定成像质量优劣的关键因素， 高像素摄像头通常承担智能手机中主摄像头的功能，对手机拍照成像的清晰度与真实度起主要 作用。

主摄像头像素提升，进入像素过亿时代。在图像、短视频在网络社交占主导的今天，手机 摄影技术更新的周期在不断缩短，并且不断往中低端下沉。2019 年小米发布 CC9 Pro，其主镜 头三星 HMX 传感器像素达到 1.08 亿，意味着手机镜头像素正式进入一亿时代。2022 年，搭载 三星 HP1 200MP 像素的摩托罗拉 X30Pro 发布，意味着 2 亿像素时代正式拉开帷幕。

以苹果为代表的部分手机品牌主要通过提高传感器面积等方式来提升图像效果，其最新发 布的 iPhone 14 手机像素仍维持在 1200 万，而国内的手机厂商则更倾向于提升手机像素配置， 华为、OPPO、VIVO、小米等国产手机厂商 2022 年新发布的中高端机型像素皆布局在 48M-64M 像素区间，其中在主摄配置上 50MP 是出现频率最高的。

值得关注的是，iPhone 14 系列中 iPhone 14 Pro 和 iPhone 14 Pro Max 的主摄镜头像素达到 了 4800 万，iPhone 6S 至 iPhone 13 全系列主摄均为 1200 万像素，今年为苹果手机 7 年来首次 像素升级，未来 48MP 主摄有望逐步替代 12MP 主摄。

4800 万像素以上（不含 4800 万像素）的手机 CMOS 图像传感器作为快速增长的高阶产品， 将成为市场主流供应商未来竞争的主战场，其出货量预计将从 2019 年的 0.2 亿颗增长至 2024 年的 6.0 亿颗，年均复合增长率达到 97.4%，占据 8.8%的市场份额。

趋势三：感光面积增加，CMOS 传感器呈现增大的趋势。更大的传感器可以在成像前接收 到更多的光线信息，也能应对各种复杂的场景，能得到噪点更少，更清晰的照片。从 2015 年的 iPhone 6S 开始，苹果就一直沿用 1200 万像素，2022 年最新发布的 iPhone 14 系列依旧如此。 近 7 年来 iPhone 像素一直没变，但是其综合拍照能力却处于第一梯队，关键就在于 CMOS 传 感器的持续增大。像素作为记录光信息的最小单位，因为光在空气中会有折射，衍射等情况发 生，其面积越小，记录的光信息越易受干扰、失真，反映在照片上就是图像细节丢失，宽容度 不足，噪点极多。在同等像素下，传感器越大，单一像素的面积也相应越大，其接受光信号的 能力越强，捕获的光子越多，于是信噪比提高，得到的画质越出色。

Galaxy S20 Ultra 配备 1/1.33 英寸 CMOS 图像传感器，尺寸已超过了某些紧凑型数码单反 相机（通常为 1/2.00 ~ 1/1.70 英寸），我们预计智能手机所用的 CMOS 图像传感器竞争将会加 剧。短期内，华为、小米和 OPPO 等中国品牌将持续采用尺寸更大的 CMOS 图像传感器。目前 华为 P40 Pro Plus 已配备 1/1.28 英寸传感器。