潛望式攝像頭是智能手機(jī)高倍“光學(xué)變焦”必經(jīng)之路

一 智能手機(jī)拍照怎么玩？

1.1 存量市場(chǎng)，聚焦外觀差異化和攝像頭創(chuàng)新

智能手機(jī)經(jīng)歷了2003-2015年出貨量爆發(fā)式增長(zhǎng)的黃金十余年，目前行業(yè)已經(jīng)步入了成熟期，2016-2018Q3出貨量同比增速均在±3%的范圍內(nèi)波動(dòng)；智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的主要驅(qū)動(dòng)力也從出貨量驅(qū)動(dòng)變?yōu)槟K創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。

外觀差異化和優(yōu)異的拍攝性能，消費(fèi)者更易買(mǎi)單：從近兩年智能手機(jī)的創(chuàng)新方向來(lái)分析，主要集中在攝像頭（數(shù)量上單攝到雙攝再到三/多攝，功能上超廣角、3D攝像頭、多倍光學(xué)變焦等等），屏幕（全面屏，水滴屏，挖孔屏，折疊屏等）等外觀模塊。

需求端，根據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)信息服務(wù)中心的數(shù)據(jù)，75.0%的消費(fèi)者關(guān)心智能手機(jī)的外觀，外觀仍然是消費(fèi)者第一考慮的因素；從功能上來(lái)看，65.0%的消費(fèi)者對(duì)拍照提出需求，拍照功能是智能手機(jī)最被消費(fèi)者看重的功能。

供給端，終端廠商樂(lè)于在攝像頭和屏幕上做文章。舉例華為Mate20，Mate20發(fā)布時(shí)間為10月26日，但是8月底“浴霸式”三攝已經(jīng)霸屏手機(jī)行業(yè)，華為一方面是為了預(yù)先提升消費(fèi)者對(duì)新攝像頭結(jié)構(gòu)的接受度，以防新機(jī)發(fā)布后消費(fèi)者過(guò)于抵觸，另一方面也是通過(guò)“浴霸式”三攝吸足了消費(fèi)者的眼球。近兩年，各大智能手機(jī)廠商，尤其是國(guó)產(chǎn)智能手機(jī)品牌，在新機(jī)設(shè)計(jì)以及前期的市場(chǎng)宣傳中無(wú)一例外都把攝像頭放在最為重要的模塊之一。

手機(jī)攝像頭的天花板遠(yuǎn)未觸及：雖然智能手機(jī)出貨量已經(jīng)飽和，未來(lái)增長(zhǎng)空間有限，但是手機(jī)攝像頭創(chuàng)新依舊如火如荼。短期來(lái)看，2019-2020年三/四攝將會(huì)在高端智能手機(jī)中開(kāi)始滲透，其中高端攝像頭如潛望式攝像頭，3D攝像頭，大尺寸CMOS攝像頭等等；長(zhǎng)期來(lái)看，智能手機(jī)與單反相機(jī)巨大的照相性能差距，將會(huì)推動(dòng)手機(jī)攝像頭行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

1.2 手機(jī)攝像頭替代不了單反相機(jī)，但性能會(huì)向單反靠攏

手機(jī)攝像頭相較于單反相機(jī)短板之一 —— CIS尺寸！

CIS尺寸是手機(jī)攝像頭不可逾越的鴻溝：?jiǎn)畏磾z影界有一句俗語(yǔ)叫“底大一級(jí)壓死人”，這里的“底”指的是圖像傳感器（CMOS Image Sensor，CIS）。CIS尺寸對(duì)照相素質(zhì)的影響至關(guān)重要，CIS尺寸越大，對(duì)進(jìn)入攝像頭的光線的信息捕捉的越多，對(duì)相片的還原效果就越好。手機(jī)由于自身體積的限制，CIS尺寸無(wú)法與單反相機(jī)抗衡，這也就造成了智能手機(jī)與單反相機(jī)拍照性能的巨大差距。對(duì)比華為兩款旗艦機(jī)與單反相機(jī)和數(shù)碼相機(jī)，我們可以看到智能手機(jī)攝像頭的CIS感光面積已經(jīng)可以媲美數(shù)碼相機(jī)，但是與低端單反相機(jī)的CIS感光面積仍有數(shù)倍差距，更無(wú)法與頂級(jí)單反相機(jī)相比，全畫(huà)幅單反相機(jī)的CIS感光面積是Mate20 Pro CIS感光面積的20倍。因此，我們認(rèn)為手機(jī)攝像頭局限于載體尺寸，不可能代替單反相機(jī)，但會(huì)迫使單反相機(jī)進(jìn)入小眾領(lǐng)域，因?yàn)楸銛y性是智能手機(jī)不可忽視的優(yōu)勢(shì)。

手機(jī)攝像頭相較于單反相機(jī)短板之二 —— 變焦！

變焦的意義是什么？讓攝像頭拍得更遠(yuǎn)更清晰！變焦，顧名思義，就是改變焦距，從而得到不同寬窄的視場(chǎng)角，不同大小的影像和不同的景物范圍。焦距變長(zhǎng)，可以拍攝的景物距離就可以更遠(yuǎn)。變焦方式通常有光學(xué)變焦和數(shù)碼變焦兩種方式。

光學(xué)變焦照相素質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于數(shù)碼變焦，智能手機(jī)在光學(xué)變焦領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于單反相機(jī)：光學(xué)變焦是依靠鏡頭中鏡片的移動(dòng)（改變鏡片之間的距離），進(jìn)而改變鏡頭的焦距，實(shí)現(xiàn)變焦；而數(shù)碼變焦是通過(guò)數(shù)碼相機(jī)內(nèi)的處理器，把圖片內(nèi)的每個(gè)像素面積增大，從而達(dá)到放大目的。因此，數(shù)碼變焦在照片細(xì)節(jié)上和光學(xué)變焦的差距很大，尤其是對(duì)于遠(yuǎn)距離拍攝，這一劣勢(shì)會(huì)非常突出。尼康在2018年7月推出了擁有125×光學(xué)變焦的超長(zhǎng)焦相機(jī)P1000，等效焦距為24-3000 mm，甚至可以拍出月球的環(huán)形山。但是，高倍光學(xué)變焦也有其相應(yīng)的劣勢(shì)，即長(zhǎng)焦端對(duì)應(yīng)光圈會(huì)比較小，導(dǎo)致照相素質(zhì)下滑。總體來(lái)講，目前主流智能手機(jī)旗艦機(jī)僅有2-3×的光學(xué)變焦，但光學(xué)變焦將會(huì)是智能手機(jī)攝像頭創(chuàng)新的主要方向，我們認(rèn)為5×和10×光學(xué)變焦在短期內(nèi)將會(huì)向旗艦機(jī)滲透。

智能手機(jī)攝像頭光學(xué)變焦的兩種方式：根據(jù)變焦的形式，光學(xué)變焦可以分為內(nèi)變焦和外變焦兩類(lèi)方案。內(nèi)變焦指前后鏡片之間的距離不變，由之間的鏡片組前后移動(dòng)變焦，簡(jiǎn)單理解就是變焦在機(jī)身內(nèi)完成，攝像頭外觀沒(méi)有變化；而外變焦則是通過(guò)前鏡片組和后鏡片組移動(dòng)變焦，類(lèi)似于我們平常見(jiàn)到的伸縮式鏡頭。

為什么智能手機(jī)攝像頭要采用內(nèi)變焦？從智能手機(jī)攝像頭光學(xué)變焦的發(fā)展歷史來(lái)看，早在2013年三星就推出了外變焦智能手機(jī)Galaxy S4Zoom，該機(jī)具備10×光學(xué)變焦能力，但是從機(jī)身形狀我們可以看到整個(gè)手機(jī)非常厚，尤其是在長(zhǎng)焦端；伸縮式的外變焦方式?jīng)]有流行起來(lái)的原因是一方面智能手機(jī)追求厚度越來(lái)越薄，外變焦方式會(huì)顯得智能手機(jī)笨重，且耗電量會(huì)顯著增加；另一方面，智能手機(jī)使用頻繁且使用環(huán)境多樣，內(nèi)變焦最大的優(yōu)勢(shì)就是防水防塵性能更好，攝像頭相較更為穩(wěn)定。

至2018年，各大手機(jī)品牌開(kāi)始推出內(nèi)置光學(xué)變焦旗艦機(jī)，除華為Mate20 Pro具備3×光學(xué)變焦能力以外，其他手機(jī)品牌旗艦機(jī)均只具備2×光學(xué)變焦能力。

5×以上光學(xué)變焦，智能手機(jī)無(wú)法承受的厚度之痛：3×光學(xué)變焦之后，為了追求更高倍數(shù)的光學(xué)變焦，鏡頭組的光路設(shè)計(jì)將會(huì)更加復(fù)雜；另外，長(zhǎng)焦鏡頭與CIS的距離變化范圍更為廣闊，因此整個(gè)模組的厚度會(huì)顯著增加，這對(duì)于輕薄化的智能手機(jī)是不可接受的。例如華為Mate20 Pro的厚度僅為8.6 mm，從厚度上無(wú)法加入高倍光學(xué)變焦所需要的長(zhǎng)焦鏡頭。因此，為了實(shí)現(xiàn)高倍光學(xué)變焦，智能手機(jī)攝像頭勢(shì)必會(huì)發(fā)生巨大的變化。

二 潛望式攝像頭怎么玩？

雖然高倍光學(xué)變焦無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的攝像頭實(shí)現(xiàn)，但是近兩到三年各大智能手機(jī)終端品牌已經(jīng)開(kāi)始在各自的旗艦機(jī)型中對(duì)低倍“光學(xué)變焦”做起了文章。我們嘗試分析判斷未來(lái)中短期以及長(zhǎng)期智能手機(jī)光學(xué)變焦的發(fā)展路徑。

2.1 智能手機(jī)的“光學(xué)變焦”是怎么實(shí)現(xiàn)的？

雙/多定焦鏡頭實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)光學(xué)變焦仍是主流方案：目前，智能手機(jī)攝像頭的變焦并不是真正意義上的光學(xué)變焦，仍然是以?xún)深w或者多顆定焦鏡頭配合實(shí)現(xiàn)與光學(xué)變焦類(lèi)似的拍攝效果。以iPhone X和華為Mate20 Pro為例，iPhone X雙攝像頭中兩顆鏡頭的焦距分別為28、52mm，iPhone X具備2倍“光學(xué)變焦”以及10倍數(shù)碼變焦；華為Mate20 Pro三攝像頭中三顆鏡頭的焦距分別為16（超廣角）、27（廣角）、80（長(zhǎng)焦）mm，Mate20 Pro備3倍“光學(xué)變焦”、5倍混合變焦以及10倍數(shù)碼變焦。

雙攝“光學(xué)變焦”的原理：在工作的時(shí)候，兩個(gè)攝像頭同時(shí)拍攝出一張遠(yuǎn)景和一張近景照片，通過(guò)后端算法合成一張照片，支持實(shí)時(shí)的光學(xué)變焦，且保證圖像質(zhì)量一致。所以，雙攝“光學(xué)變焦”本質(zhì)上還是依靠后臺(tái)算法，并不是攝像頭焦距發(fā)生了變化，但是成像質(zhì)量達(dá)到光學(xué)變焦的效果。我們以2018年下半年發(fā)布的兩款旗艦機(jī)iPhone XsMax和華為Mate20 Pro為例來(lái)解釋雙攝“光學(xué)變焦”的工作原理。

iPhone Xs Max雙攝“光學(xué)變焦”的原理：iPhone Xs Max具備2倍“光學(xué)變焦”和10倍數(shù)碼變焦。我們通過(guò)各類(lèi)拍照模式測(cè)試研究了iPhoneXs Max的“光學(xué)變焦”原理。1）當(dāng)使用1200萬(wàn)/28 mm焦距主攝像頭拍攝時(shí)，產(chǎn)生無(wú)損照片；2）當(dāng)畫(huà)面從1×至2×之間時(shí)，利用主攝像頭的數(shù)碼變焦實(shí)現(xiàn)變焦；3）當(dāng)畫(huà)面達(dá)到2×?xí)r，利用1200萬(wàn)/52 mm長(zhǎng)焦攝像頭拍攝，產(chǎn)生2×無(wú)損照片；4）當(dāng)畫(huà)面從2×至10×?xí)r，分為兩個(gè)情況：①光線條件好時(shí)，智能手機(jī)利用長(zhǎng)焦攝像頭和主攝像頭共同配合實(shí)現(xiàn)數(shù)碼變焦。②光線條件不好時(shí)，智能手機(jī)獨(dú)用主攝像頭（此時(shí)并不開(kāi)啟長(zhǎng)焦攝像頭）實(shí)現(xiàn)2×至10×的數(shù)碼變焦。因此，iPhone Xs Max的2倍“光學(xué)變焦”實(shí)質(zhì)上是2倍光學(xué)定焦+10倍數(shù)碼變焦。

iPhone X值得夸贊的地方：1）強(qiáng)大的圖像處理器ISP，蘋(píng)果在何時(shí)切換攝像頭時(shí)主要就是依靠ISP，ISP會(huì)判斷那顆攝像頭的拍攝效果更佳，進(jìn)而選擇合適的攝像頭進(jìn)行工作；2）強(qiáng)大的后期算法，雖然1×至2×依靠的是數(shù)碼變焦，但是蘋(píng)果還是依靠算法做到了和光學(xué)變焦相媲美。

華為Mate20 Pro是怎么實(shí)現(xiàn)3×光學(xué)變焦的？華為Mate20 Pro后置“浴霸式”三顆攝像頭官方宣稱(chēng)具備3×光學(xué)變焦，5×混合變焦（三個(gè)攝像頭通過(guò)不同組合實(shí)現(xiàn)各種環(huán)境下出色的5×變焦效果）和10×數(shù)字變焦。

我們可以看到，華為宣稱(chēng)Mate20 Pro具備3×光學(xué)變焦（80/27=2.96≈3），而不是5×光學(xué)變焦（80/16=5），因此可以推測(cè)Mate20Pro在變焦過(guò)程中超廣角鏡頭參與度不會(huì)很高。進(jìn)一步研究了Mate20 Pro具體的“光學(xué)變焦”原理：1）當(dāng)畫(huà)面0.6×至1×?xí)r，使用2000萬(wàn)超廣角實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦；2）當(dāng)畫(huà)面在1×?xí)r，使用4000萬(wàn)廣角主攝像頭拍攝，產(chǎn)生無(wú)損照片；3）當(dāng)畫(huà)面在1×至3×?xí)r，使用主攝像頭的數(shù)碼變焦實(shí)現(xiàn)變焦；4）當(dāng)畫(huà)面達(dá)到3×?xí)r，利用主攝像頭和長(zhǎng)焦攝像頭，產(chǎn)生3×無(wú)損照片；5）當(dāng)畫(huà)面在3×至5×?xí)r，采用主攝像頭和長(zhǎng)焦攝像頭配合的數(shù)碼變焦實(shí)現(xiàn)工作；6）當(dāng)畫(huà)面在5×?xí)r，使用800萬(wàn)長(zhǎng)焦攝像頭單獨(dú)工作拍攝無(wú)損照片；7）當(dāng)畫(huà)面在5×至10×?xí)r，仍然單獨(dú)使用800萬(wàn)長(zhǎng)焦攝像頭實(shí)現(xiàn)數(shù)碼變焦。

華為Mate20 Pro在“光學(xué)變焦”上相對(duì)于iPhone Xs Max的優(yōu)勢(shì)：Mate20 Pro的長(zhǎng)焦鏡頭焦距更長(zhǎng)，達(dá)到了80 mm，為更高倍數(shù)的“光學(xué)變焦”提供硬件支持。

總結(jié)來(lái)看，無(wú)論是華為Mate20 Pro還是iPhone Xs Max，官方宣稱(chēng)的“光學(xué)變焦”其實(shí)都是基于兩個(gè)不同焦距的定焦攝像頭，通過(guò)兩個(gè)攝像頭的光學(xué)定焦與數(shù)碼變焦的混合來(lái)實(shí)現(xiàn)“光學(xué)變焦”，本質(zhì)上有點(diǎn)偷換概念。但是，從目前這個(gè)時(shí)間點(diǎn)來(lái)看，這個(gè)方案是目前實(shí)現(xiàn)手機(jī)攝像頭變焦較為實(shí)際、較為劃算的一個(gè)方案，Mate20 Pro確實(shí)也是在低倍變焦領(lǐng)域?qū)Σ糠秩腴T(mén)級(jí)相機(jī)發(fā)起了挑戰(zhàn)。

三攝不是低倍“光學(xué)變焦”的剛需：通過(guò)研究雙攝的iPhoneXs Max和三攝的華為Mate20 Pro，我們可以得出一個(gè)結(jié)論，即對(duì)于低倍“光學(xué)變焦”，三攝還是雙攝并不是最重要的。無(wú)論是iPhone Xs Max還是Mate20 Pro，在“光學(xué)變焦”時(shí)用到的攝像頭數(shù)量最多只有兩個(gè)。Mate20 Pro多出的一個(gè)超廣角鏡頭只是在低倍變焦上提供了更大的變焦范圍，其最重要的作用還是提供120°的拍攝視角。未來(lái)，中低端機(jī)型的低倍“光學(xué)變焦”很有可能通過(guò)雙攝來(lái)實(shí)現(xiàn)。

長(zhǎng)焦鏡頭才是雙/多攝“光學(xué)變焦”的核心難點(diǎn)：對(duì)于智能手機(jī)來(lái)說(shuō)，短焦是相對(duì)容易的，因?yàn)殓R頭厚度較薄，技術(shù)相對(duì)成熟；但是長(zhǎng)焦鏡頭由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配復(fù)雜，另外鏡頭與感光芯片相對(duì)距離的范圍較廣，因此長(zhǎng)焦鏡頭厚度厚，容易產(chǎn)生類(lèi)似于iPhone手機(jī)背后攝像頭突起的情況。

2.2 潛望式攝像頭是智能手機(jī)高倍“光學(xué)變焦”必經(jīng)之路

為什么潛望式是實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦的必經(jīng)之路?上文提到現(xiàn)在智能手機(jī)“光學(xué)變焦”主要還是依靠2-3個(gè)定焦鏡頭的配合，其中最為重要的長(zhǎng)焦鏡頭。變焦倍數(shù)越高，長(zhǎng)焦攝像頭的高度越高，智能手機(jī)的厚度不足以支持高倍長(zhǎng)焦攝像頭的高度，而潛望式攝像頭是解決這個(gè)問(wèn)題最為直接有效的方法。

潛望式攝像頭與常規(guī)攝像頭模組元件組成差異不多，結(jié)構(gòu)區(qū)別較為明顯：以O(shè)PPO在2017年MWC推出的潛望式攝像頭為例，組成上，潛望式攝像頭模組與常規(guī)攝像頭模組差異不多，均含有感光芯片、鏡頭組、紅外濾光片、音圈馬達(dá)，潛望式攝像頭較常規(guī)攝像頭多一到兩個(gè)光線轉(zhuǎn)向元件。光線轉(zhuǎn)向單元包括棱鏡外殼、棱鏡、棱鏡座、支承軸套、支承軸、支承卡座。

結(jié)構(gòu)上，潛望式攝像頭則與常規(guī)攝像頭模組由比較明顯的差異，潛望式鏡頭鏡片與智能手機(jī)平面垂直放置，而常規(guī)攝像頭鏡頭鏡片則是與平面平行放置，因此潛望式攝像頭為鏡頭組提供更長(zhǎng)的空間選擇。潛望式攝像頭在智能手機(jī)中結(jié)構(gòu)的差異實(shí)現(xiàn)了更高的攝像頭模組高度。

舜宇光學(xué)和華為在潛望式攝像頭布局最為積極：近些年未有主流智能手機(jī)終端廠商采用潛望式攝像頭，雖然OPPO在2017年MWC大會(huì)上推出這幾年來(lái)的首部潛望式攝像頭智能手機(jī)，但是并沒(méi)有量產(chǎn)。因此，我們只能?chē)L試通過(guò)各個(gè)終端廠商以及模組廠在潛望式攝像頭專(zhuān)利上的布局，推測(cè)未來(lái)潛望式攝像頭可能采用的組成以及結(jié)構(gòu)。

根據(jù)SOOIP的專(zhuān)利檢索數(shù)據(jù)（與國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的數(shù)據(jù)較為相符），舜宇光學(xué)、華為、信利光電、亞洲光學(xué)（***）、水晶光電、歐菲科技已公開(kāi)的有權(quán)或在審潛望式專(zhuān)利分別為9、6、5、4、3、2件，舜宇光學(xué)在潛望式攝像頭尤其是模組領(lǐng)域具有領(lǐng)先的專(zhuān)利布局。需要注意的是，這些專(zhuān)利只是公開(kāi)專(zhuān)利的情況，企業(yè)或早已開(kāi)始相關(guān)技術(shù)的研發(fā)但是未形成專(zhuān)利。

從潛望式攝像頭專(zhuān)利的申請(qǐng)時(shí)間來(lái)看，2016和2017年是潛望式攝像頭的兩個(gè)申請(qǐng)大年，這兩年共申請(qǐng)了47件專(zhuān)利。

各家的潛望式攝像頭模組組成上大同小異：從各個(gè)公司的專(zhuān)利布局來(lái)看，各個(gè)公司的潛望式攝像頭模組零部件組成大同小異，均包括濾光片、鏡頭組、音圈馬達(dá)、反射棱鏡組（光轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，使用數(shù)量1-2個(gè)）以及感光芯片，各家公司的潛望式攝像頭差異在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上。

從已經(jīng)公開(kāi)的專(zhuān)利來(lái)看，舜宇光學(xué)科技、信利光電在潛望式雙攝模組有專(zhuān)利布局，而亞洲光學(xué)，華為以及歐菲科技則是在潛望式鏡頭有專(zhuān)利布局，其中亞洲光學(xué)則是推出了具備鏡片移動(dòng)能力的潛望式鏡頭。

2.3 定焦?jié)撏綌z像頭實(shí)現(xiàn)“光學(xué)變焦”仍是未來(lái)的主流方案

雖然從定義上，雙/多定焦攝像頭實(shí)現(xiàn)“光學(xué)變焦”本質(zhì)上并不是光學(xué)變焦，但是從結(jié)果上達(dá)到了輸出與光學(xué)變焦相同素質(zhì)的效果。而局限于手機(jī)的特征，我們認(rèn)為，未來(lái)中短期內(nèi)智能手機(jī)光學(xué)變焦仍將在雙/多攝“光學(xué)變焦”上做創(chuàng)新，其中至少有一個(gè)攝像頭是潛望式攝像頭，中短期內(nèi)推出真正的光學(xué)變焦智能手機(jī)難度較大。

手機(jī)光學(xué)鏡頭為何難以實(shí)現(xiàn)真正的光學(xué)變焦？變焦鏡頭通常是以犧牲光圈來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)楣馊=焦距/光圈直徑，鏡頭焦距越長(zhǎng)，光圈值越大，光圈越小。光圈越小，進(jìn)光量越少，對(duì)景象的信息就越少，因此成像質(zhì)量就會(huì)顯著下降。而手機(jī)攝像頭的進(jìn)光量本就遠(yuǎn)少于單反相機(jī)，一旦采用真正的光學(xué)變焦鏡頭，整個(gè)成像素質(zhì)將會(huì)“慘不忍睹”，所以中短期內(nèi)手機(jī)攝像頭難以實(shí)現(xiàn)真正的光學(xué)變焦。

“廣角+超廣角或標(biāo)準(zhǔn)焦距+TOF鏡頭+多個(gè)定焦長(zhǎng)焦鏡頭（其中至少一個(gè)是潛望式鏡頭）”將會(huì)成為趨勢(shì)：華為Mate20 Pro采用“廣角+超廣角+長(zhǎng)焦”三攝方案，可以看到在3×以下Mate20 Pro可以輸出無(wú)損照片，但是3×至10×?xí)r通過(guò)單個(gè)或兩個(gè)攝像頭配合僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)碼變焦。為了輸出更高倍數(shù)的無(wú)損照片，未來(lái)勢(shì)必會(huì)加入焦距更長(zhǎng)的長(zhǎng)焦鏡頭，此時(shí)就需要采用潛望式鏡頭方案。因此，我們預(yù)測(cè)，未來(lái)智能手機(jī)會(huì)采用多個(gè)定焦的長(zhǎng)焦鏡頭來(lái)實(shí)現(xiàn)高倍定焦，再通過(guò)算法實(shí)現(xiàn)與光學(xué)變焦素質(zhì)相等的變焦；為了實(shí)現(xiàn)更高倍數(shù)的“光學(xué)變焦”，手機(jī)攝像頭數(shù)量會(huì)越來(lái)越多，三/四攝將會(huì)成為標(biāo)配！

長(zhǎng)期來(lái)看，智能手機(jī)采用真正的光學(xué)變焦鏡頭難度很大！目前，具備真正潛望式光學(xué)變焦攝像頭的智能手機(jī)僅有華碩在2015年底推出的Zenfone Zoom，這類(lèi)攝像頭存在許多不可接受的問(wèn)題。1）需要解決長(zhǎng)焦鏡頭光圈小的問(wèn)題，類(lèi)似單反的恒定光圈變焦鏡頭，但是整個(gè)鏡頭的結(jié)構(gòu)會(huì)更加復(fù)雜，成本會(huì)顯著提升，華碩Zenfone最終只能使用F/2.7-F/4.8的光圈，在拍攝夜景時(shí)劣勢(shì)會(huì)非常大；2）光學(xué)變焦由于需要涉及鏡片移動(dòng)來(lái)調(diào)整焦距，因此會(huì)導(dǎo)致對(duì)焦時(shí)間提升，能耗增加，對(duì)電池的要求會(huì)更高；3）變焦鏡頭的抗摔性能遠(yuǎn)不如定焦鏡頭，假設(shè)智能手機(jī)采用光學(xué)變焦鏡頭，那未來(lái)對(duì)攝像頭鏡頭以及模組的穩(wěn)定性要求將會(huì)大大提升，畢竟摔手機(jī)是常有的事。

總結(jié)來(lái)看，在智能手機(jī)領(lǐng)域，多個(gè)定焦鏡頭（包含至少一個(gè)潛望式鏡頭）實(shí)現(xiàn)“光學(xué)變焦”仍將是中短期的主流，長(zhǎng)期是否會(huì)采用真光學(xué)變焦鏡頭或其他新技術(shù)，如DynaOptics變焦、MEMS變焦仍需觀察。

三 潛望式攝像頭會(huì)改變產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)裁矗?/p>

3.1 智能手機(jī)攝像頭行業(yè)向頭部企業(yè)集中

過(guò)去十年是智能手機(jī)的黃金十年，手機(jī)攝像頭市場(chǎng)伴隨終端的成長(zhǎng)快速增長(zhǎng)。但是在近幾年，我們可以看到智能手機(jī)攝像頭的發(fā)展趨勢(shì)與過(guò)去有了明顯的不同。我們以行業(yè)標(biāo)桿iPhone為例，2007-2011年，iPhone出貨量爆發(fā)式增長(zhǎng)，攝像頭主要是依靠像素提升；2011-2014年，蘋(píng)果在4年6部iPhone中采用800萬(wàn)像素，硬件上提升不大，但是ISP開(kāi)始由外購(gòu)全部轉(zhuǎn)向自供；2015年以來(lái)，蘋(píng)果將攝像頭像素提升至1200萬(wàn)，并且保持了4年不變，但是蘋(píng)果開(kāi)始提升攝像頭的CMOS尺寸以及光圈，并且采用了后置雙攝。

與iPhone類(lèi)似，安卓機(jī)攝像頭在終端爆發(fā)式增長(zhǎng)時(shí)主要依賴(lài)于攝像頭像素的提升；到存量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)后，安卓機(jī)攝像頭創(chuàng)新開(kāi)始趨于多元化，甚至開(kāi)始引領(lǐng)變革潮流；近些年來(lái)，安卓機(jī)攝像頭的創(chuàng)新除像素進(jìn)一步提升以外，其他領(lǐng)域包括如超大CMOS，大光圈，超廣角，長(zhǎng)焦等等。

行業(yè)進(jìn)入下半場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)格局怎么變？不斷加快的智能手機(jī)攝像頭創(chuàng)新節(jié)奏，以及全方位的照相功能創(chuàng)新，都對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)以及儲(chǔ)備能力提出新的要求。行業(yè)龍頭企業(yè)具備領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的規(guī)模優(yōu)勢(shì)，技術(shù)能力以及客戶(hù)資源，在下半場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。以攝像頭模組市場(chǎng)格局為例，模組行業(yè)在整個(gè)攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈由于技術(shù)壁壘相對(duì)較低，歷來(lái)參與者眾多，盈利能力較差。2015年，全球攝像頭模組行業(yè)CR3僅為21.8%，CR7為46.0%，模組小廠眾多，競(jìng)爭(zhēng)格局較為分散；2017年，行業(yè)CR3提升至28.6%，CR7為46.5%，龍頭企業(yè)市場(chǎng)份額在提升，但是小廠依然眾多，格局還是偏分散。

龍頭企業(yè)是否高枕無(wú)憂(yōu)？消費(fèi)電子行業(yè)兩大行業(yè)屬性決定龍頭企業(yè)必須緊跟終端客戶(hù)技術(shù)方案以及提升自身新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力。首先，消費(fèi)電子通常有多種技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)同種功能，例如光學(xué)變焦可以采用內(nèi)變焦和外變焦等，但是如果產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)過(guò)去幾年布局外變焦技術(shù)方案作為核心產(chǎn)品，那么在智能手機(jī)輕薄化的趨勢(shì)下，這些企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力均會(huì)大幅下滑；其次，下游客戶(hù)集中度不斷提升，2018年國(guó)內(nèi)智能手機(jī)CR5市場(chǎng)已經(jīng)達(dá)到93%，單一客戶(hù)的訂單對(duì)整體業(yè)績(jī)影響越來(lái)越大。2010年之前，OV是iPhone感光芯片的核心供應(yīng)商，但是2011年iPhone 4S開(kāi)始，索尼成為蘋(píng)果手機(jī)感光芯片的核心供應(yīng)商，導(dǎo)致OV在過(guò)去幾年市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷下滑，2016年OV被中國(guó)財(cái)團(tuán)以19億美金收購(gòu)，目前產(chǎn)品依舊是定位中低端，公司新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的滯后導(dǎo)致丟掉龍頭企業(yè)地位。

綜合來(lái)講，雖然過(guò)去幾年無(wú)論是CMOS芯片，光學(xué)鏡頭，濾光片還是攝像頭模組，龍頭企業(yè)的市場(chǎng)份額均在不斷提升，但這并不意味龍頭企業(yè)就能一直占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)的有利位置，技術(shù)革新以及客戶(hù)資源對(duì)龍頭企業(yè)有至關(guān)重要的影響。

3.2 潛望式攝像頭將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)集中度提高

2007年至2015年，智能手機(jī)攝像頭的創(chuàng)新集中在單攝像頭的元器件創(chuàng)新，攝像頭像素提升推進(jìn)CMOS以及光學(xué)鏡頭發(fā)展，因此對(duì)相關(guān)零部件廠商的技術(shù)更新要求會(huì)更高，但是對(duì)攝像頭模組的技術(shù)要求相對(duì)會(huì)低。單攝模組供應(yīng)商包括一大批中日韓臺(tái)企業(yè)，如舜宇光學(xué)、歐菲科技、丘鈦科技、光寶科技、高偉光電、Patron、信利光電、LG Innotek、三星電機(jī)、Primax、Sony等。

2015-2017年，雙攝開(kāi)始在智能手機(jī)中滲透，雙攝對(duì)加工公差的管控，同軸度的管控以及磁干擾的要求更高，制造難度大；且雙攝從精度上要求必須采用AA制程，產(chǎn)業(yè)規(guī)?；度敫?，因此供應(yīng)商顯著減少，雙攝像頭模組的供應(yīng)商主要包括舜宇光學(xué)、歐菲科技、丘鈦科技、光寶科技、信利光電、LG Innotek、三星電機(jī)等。

2017-至今，3D攝像頭以及三攝開(kāi)始在智能手機(jī)中滲透，對(duì)精度、算法要求更高，良率較低生產(chǎn)周期更長(zhǎng)導(dǎo)致AA設(shè)備需求更多，因此生產(chǎn)線投資的規(guī)模要求會(huì)更高，具備規(guī)模化生產(chǎn)的供應(yīng)商進(jìn)一步減少，主要是舜宇光學(xué)、歐菲科技、光寶科技等。

潛望式攝像頭對(duì)整個(gè)攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈的影響？

潛望式攝像頭核心難點(diǎn)：潛望式攝像頭中新增的玻璃材質(zhì)轉(zhuǎn)向棱鏡將帶來(lái)一系列的連鎖反應(yīng)。

1）玻璃材質(zhì)轉(zhuǎn)向棱鏡的導(dǎo)入將會(huì)對(duì)攝像頭模組的跌落穩(wěn)定性提出嚴(yán)格的要求。眾所周知，單反鏡頭極不抗摔，主要原因就是單反鏡頭多是由玻璃鏡片構(gòu)成，而手機(jī)作為頻繁使用的消費(fèi)電子產(chǎn)品，在生命周期中會(huì)遭遇多次摔落，因此通常手機(jī)攝像頭的一大重要考核性能即是跌落穩(wěn)定性。過(guò)去智能手機(jī)攝像頭基本全是塑膠鏡片，較為耐摔，但是潛望式攝像頭需要引入玻璃零部件，因此潛望式攝像頭的耐摔性會(huì)遠(yuǎn)不如常規(guī)攝像頭，如何提高潛望式攝像頭跌落穩(wěn)定性將會(huì)是對(duì)攝像頭模組廠的重大考驗(yàn)。

2）對(duì)于手機(jī)鏡頭企業(yè)，過(guò)去十幾年，手機(jī)鏡頭的材質(zhì)主要是塑膠，相關(guān)龍頭公司如大立光、舜宇光學(xué)科技、玉晶光等企業(yè)對(duì)塑膠鏡片的注塑成型、切片、組裝等各個(gè)環(huán)節(jié)都有很深的理解，這些公司也一直牢牢占據(jù)這行業(yè)第一集團(tuán)的位置。但是，潛望式鏡頭與傳統(tǒng)手機(jī)鏡頭的不同在于前者多了一塊玻璃材質(zhì)的轉(zhuǎn)向棱鏡，雖然轉(zhuǎn)向棱鏡制造工藝并不復(fù)雜，但這仍然要求手機(jī)鏡頭企業(yè)對(duì)玻璃鏡頭的光路設(shè)計(jì)、制造都有一定的沉淀。

3）單鏡頭鏡片數(shù)量的瓶頸將被突破，7P乃至更多鏡片數(shù)量的鏡頭將會(huì)誕生：目前智能手機(jī)旗艦機(jī)使用的多是6P鏡頭，7P鏡頭難度較大，原因是手機(jī)厚度限制，多一片鏡片會(huì)導(dǎo)致鏡頭組厚度增加，攝像頭會(huì)在手機(jī)上更加突出。潛望式的到來(lái)將會(huì)突破這一瓶頸，從鏡頭可容納的空間來(lái)看，7P乃至更多數(shù)量鏡片都不是問(wèn)題，未來(lái)鏡片數(shù)量的增加將會(huì)進(jìn)一步帶動(dòng)鏡頭單價(jià)的提升。

4）潛望式攝像頭結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，對(duì)算法和AA制程的要求都會(huì)進(jìn)一步提升。

因此，我們認(rèn)為未來(lái)攝像頭模組和手機(jī)鏡頭小廠在競(jìng)爭(zhēng)中無(wú)法投入更多的資源來(lái)開(kāi)發(fā)前沿技術(shù)，市場(chǎng)份額會(huì)進(jìn)一步向頭部企業(yè)集中。

3.3 2020年潛望式攝像頭將超26億美金

2019年，智能手機(jī)為了追求3×以上的“光學(xué)變焦”，在光學(xué)領(lǐng)域引領(lǐng)創(chuàng)新的終端廠商會(huì)開(kāi)始采用潛望式攝像頭。

我們根據(jù)各個(gè)手機(jī)品牌旗艦機(jī)的銷(xiāo)量，以及19-20年潛望式的滲透率測(cè)算了19-20年潛望式攝像頭的市場(chǎng)空間。中性情景、樂(lè)觀情景以及悲觀情景下2019年潛望式攝像頭市場(chǎng)空間分別為6.33、12.64、3.27億美元，2020年潛望式攝像頭市場(chǎng)空間分別為26.37、39.76、13.47億美元。

華為仍將是光學(xué)創(chuàng)新的領(lǐng)軍企業(yè)：以中性情景為例，2019年主要是國(guó)產(chǎn)智能手機(jī)采用潛望式攝像頭，其中華為潛望式攝像頭智能手機(jī)出貨量占比所有潛望式攝像頭智能手機(jī)出貨量將達(dá)到48.4%，而OPPO和VIVO則分別占到27.8%和23.8%；2020年仍是以華為為主力軍，Mate系列的放量將會(huì)幫助華為的份額會(huì)提升至51.0%，OPPO、VIVO、小米和三星將分別占比16.0%、13.7%、3.8%和9.0%。