前言：高性能感知需求的不斷增多下，全球CMOS圖像傳感器銷售額將持續(xù)增長，背照式、堆棧式CMOS圖像傳感器也將迎來發(fā)展機(jī)遇。CMOS圖像傳感器市場(chǎng)壟斷程度較高，其中索尼、三星占據(jù)絕大多數(shù)份額；但隨著豪威科技、格科、思特威等中國企業(yè)崛起，不斷深耕細(xì)分市場(chǎng)，全球CMOS圖像傳感器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局正發(fā)生顯著變化。
一、汽車等高端應(yīng)用場(chǎng)景帶來新增量需求，全球CMOS圖像傳感器銷售額將持續(xù)增長
觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國CMOS圖像傳感器行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景分析報(bào)告（2025-2032年）》顯示，與傳統(tǒng)圖像傳感器相比，CMOS圖像傳感器具有降噪和提高質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，隨著下游市場(chǎng)對(duì)圖像傳感器的要求提高，全球CMOS圖像傳感器銷售額快速增長，2023年達(dá)218 億美元，其中智能手機(jī)是最大下游應(yīng)用，占比超75%。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
隨著 CMOS 圖像傳感器技術(shù)水平提升，新興應(yīng)用場(chǎng)景不斷涌現(xiàn)。如在汽車領(lǐng)域，自動(dòng)駕駛為先進(jìn)圖像傳感器創(chuàng)造了巨大的應(yīng)用空間，包括智能車載行車記錄、前視及倒車影像、360°環(huán)視影像、防碰撞系統(tǒng)等。在安防監(jiān)控領(lǐng)域，全球?qū)Π踩男枨蟠呱伺臄z高分辨率圖片和視頻的需求，這對(duì)CMOS圖像傳感器在低照度光線環(huán)境成像、高動(dòng)態(tài)范圍HDR、高清/超高清成像、智能識(shí)別等成像性能方面提出了更高的要求。
CMOS 圖像傳感器技術(shù)指標(biāo)
| 發(fā)展方向 | 具體技術(shù)指標(biāo) | 簡(jiǎn)介 |
| 高像素 | 像素尺寸(um) | 每個(gè)像素點(diǎn)的尺寸。在有限的感光尺寸下，更小的像素尺寸代表元件上能夠容納更多的像素?cái)?shù)目 |
| 光學(xué)尺寸(英寸) | 感光元件的尺寸。尺寸越大接收的光信號(hào)越多，感光性能越好 | |
| 總像素?cái)?shù)(個(gè)) | 感光元件上容納的像素?cái)?shù)目。直接決定CMOS圖像傳感器成像清晰度?？傁袼?cái)?shù)量越大，圖像清晰度越高。 | |
| 高幀率 | 幀率(fps) | 單位時(shí)間記錄圖像的幀數(shù)。決定CMOS圖像傳感器錄像的流暢程度和抓拍能力。幀數(shù)越高，流程程度越好。 |
| 高成像效果 | 感光元件架構(gòu)(FSI/BSI) | 光線入射光電二極管的方向。FSI為前照式入射(即光線從光電二極管的電路面入射)，BSI為背照式入射(即guan光線從光電二極管d額背面入射)。BSI較FSI有更好的成像效果及更高的工藝難度。 |
| 信噪比(dB) | 信號(hào)電壓相對(duì)于噪聲電壓的比值。體現(xiàn)CMOS圖像傳感器對(duì)信號(hào)的控制能力。信噪比越高，噪聲抑制效果越好。 | |
| 動(dòng)態(tài)范圍(dB) | 輸出端的信號(hào)峰值電壓與均方根噪聲電壓之比，為CMOS圖像傳感器的工作范圍，反映其圖像信號(hào)處理能力。動(dòng)態(tài)范圍越大，圖像信號(hào)處理能力越強(qiáng)。 | |
| 靈敏度(V/1ux*sec) | 單位光功率產(chǎn)生的信號(hào)電流。體現(xiàn)CMOS圖像傳感器對(duì)入射光的響應(yīng)能力。靈敏度越大，入射光的響應(yīng)能力越強(qiáng)。 | |
| 量子效率 | 某一特定波長下單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的平均光電子數(shù)與入射光子數(shù)之比。體現(xiàn)CMOS圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換能力。量子效率越高，光電轉(zhuǎn)換能力越強(qiáng)。 |
資料來源：觀研天下整理
高性能感知需求的不斷增多下，全球CMOS圖像傳感器銷售額將持續(xù)增長。預(yù)計(jì)2029年全球CMOS圖像傳感器銷售額達(dá)286 億美元，2023-2029年CAGR為4.6%。
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二、CMOS圖像傳感器以前照式為主，背照式、堆棧式發(fā)展前景廣闊
根據(jù)感光元件安裝位置，CMOS圖像傳感器分為前照式結(jié)構(gòu)（FSI）、 背照式結(jié)構(gòu)（BSI）；在背照式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步改良成堆棧式結(jié)構(gòu)（Stacked）。
前照式結(jié)構(gòu)（FSI）為當(dāng)前主流，占比60%左右，其工藝條件相對(duì)較易實(shí)現(xiàn)、制造成本相對(duì)較低，但若要實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的性能則需要 較高的設(shè)計(jì)能力。與FSI相比，背照式結(jié)構(gòu)（BSI）感光 效果顯著提升，但設(shè)計(jì)和工藝難度均較大且成本較高。堆棧式結(jié)構(gòu)（Stacked）可在同尺寸規(guī)格下將像素層在感知單元中的面積占 比從傳統(tǒng)方案中的近60%提升到近90%，圖像質(zhì)量大大優(yōu)化；同時(shí)，芯片物理尺寸可大幅下降。隨著高端領(lǐng)域需求增加，背照式、堆棧式發(fā)展前景廣闊。
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三、中國企業(yè)深耕細(xì)分市場(chǎng)，重塑全球CMOS圖像傳感器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
CMOS圖像傳感器市場(chǎng)壟斷程度較高，其中索尼、三星2021年總市場(chǎng)份額達(dá)62%。隨著豪威科技、格科、思特威等中國企業(yè)崛起，不斷深耕細(xì)分市場(chǎng)，全球CMOS圖像傳感器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生顯著變化。如在汽車領(lǐng)域，安森美曾為龍頭企業(yè)，市場(chǎng)份額超過 60%，但目前已被豪威科技超越。在機(jī)器視覺領(lǐng)域，思特威占據(jù)了一席之地，成為全球機(jī)器視覺CMOS圖像傳感器主要供應(yīng)商之一。
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全球CMOS圖像傳感器細(xì)分市場(chǎng)主要供應(yīng)商
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 主要供應(yīng)商 |
| 智能手機(jī) | 思特威、索尼、三星、豪威科技 |
| 數(shù)碼相機(jī) | 索尼 |
| 新興機(jī)器視覺 | 思特威、索尼 |
| 汽車 | 安森美、豪威科技 |
資料來源：觀研天下整理（zlj）
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