手机镜头功能持续优化 性能直逼常规数码镜头

Renesas Electronics提供的光学防手震解决方案，为支持移动设备使用，元件体积相当小。Renesas Electronics

智能手机市场竞争激烈，除产品需在硬件规格相互竞争，连照相功能表现也成为产品品质的比较重点。新一代针对移动设备设计的镜头模块，除导入光学透镜、高分辨率感光元件外，连常规数码镜头整合的光学防手振或进阶拍摄功能，都一一整合…

智能手机市场竞争日趋白热化，从早期由Samsung积极投入发展大屏化智能手机，智能手机即掀起一波Phablet平板手机规格战，智能手机面板规格一路从3.5寸持续增大到5.5、6寸，更有业者推出7~8寸的平板手机。而为了再拉长产品竞争距离，智能手机业者还把脑筋动到摄影功能优化上，除智能手机大屏化逐步进逼抢食平板电脑市场外，智能手机的优质拍照、摄影功能，还可能进一步挤压常规数码镜头的应用市场。

智能手机拍摄功能持续升级  千万像素已成中端手机主流

智能手机产品功能持续进阶与推陈出新，一方面是智能手机近年呈现爆发性成长，加上嵌入式操作系统智能化应用加持，建构丰沛的软件应用生态系，不仅持续挤压平板电脑应用市场，也进一步压缩随身型游戏机的市场空间。

相同的状况也发生在数码镜头市场，智能手机产品目前搭载的摄影模块，已经从500万像素水准，持续增加到千万像素品质，加上智能手机SoC嵌入式多核运算平台效能大幅提升，已能支持与常规数码镜头相抗衡的高速连拍、HD录影应用，甚至新款智能手机已经将4K录影功能纳入，智能手机的拍照、摄影功能已经超越中端数码镜头性能。

检视智能手机的镜头模块应用市场，目前以1,300万像素水准的拍摄模块，已经成为智能手机的主流镜头规格，市场人士预估，1,300万像素等级的智能手机摄影镜头，在2014年会有65%以上的智能手机应用市场，2015年智能手机的镜头模块分辨率表现将可望提升，2,000万像素甚至更高的镜头规格，将陆续整合在新款智能手机中，尤其是高端定位的智能手机产品，使用镜头模块将能支持更高分辨率、高影像撷取速度，与整合更多常规数码镜头才有的进阶拍摄功能。

1,300万像素CMOS镜头模块  已成中高端产品应用方案

智能手机镜头镜头的关键CMOS感光模块，在今年多数大陆品牌的智能手机中，中端产品已经导入1,300万像素摄影镜头，而在Samsung、LG等韩系智能手机产品，也在中端产品相继导入1,300万像素分辨率的镜头模块。镜头模块导入千万像素以上的分辨率感光元件，相较2013年的高端机种导入状况，2014年的千万像素模块使用成长幅度相当惊人，成长比例达80%左右，千万像素镜头模块已经超越原有的800万像素模块，同时原本低端机种应用的500万像素镜头模块应用市场，也逐步由800万像素模块取代。

在智能手机应用市场，仍会以CMOS感光元件(CMOS image sensor；CIS)为应用主流，因为CMOS感光元件具备体积小、功耗低优点，在制程也容易进行千万像素要求进行加工制造，而在智能手机CMOS感光模块千万像素高分辨率进阶要求趋势下，对于每个感光单元的受光面积越来越小，将会使得千万像素以上的高分辨率CMOS感光元件制造越来越困难，尤其在单位像素的感光能力、色彩表现与饱和度效果上，也会因为受限模块尺寸、缩小化的像素造成拍摄性能劣化，反而对具备CMOS进阶的背照式(backside illumination；BSI)技术方案的业者来说，可在发展超高分辨率CMOS照相模块竞争中更具优势。

嵌入式SoC运算方案  均提供数码拍摄硬件优化

此外，除了镜头模块的拍摄分辨率呈现飞跃性的提升外，同时担任智能手机运算处理的硬件架构也持续优化，提升与镜头模块整合的图像处理效能，尤其是Qualcomm、MediaTek、Samsung、Nvidia、Intel等移动运算处理器业者，均在新一代的SoC嵌入式运算平台中加深高分辨率拍摄、摄影性能的硬件支持优化，也使得使用千万像素品质进阶CMOS拍摄模块的智能手机，同时亦可维持优异的拍摄与图像处理性能，等于是拍摄模块与图像后端处理与存储架构的整体性能提升，更大幅提升智能手机的拍照、摄影使用体验，相较中？低端常规数码镜头的拍摄体验有过之而无不及。

CMOS镜头模块光学表现持续优化  直接挑战入门？中端数码镜头

智能手机的镜头模块，除在分辨率与嵌入式运算架构整合支持外，其实在原有的拍摄光学表现上也持续优化，在以拍摄功能为诉求的高端智能手机中，已有导入多光学镜片组合的CMOS拍摄模块，透过多光学透镜以物理光学原理优化拍摄影像，不仅减少受模块外型纵深的设计限制造成拍摄影像的变形问题，搭配光学镜片整合还可开发周边低变形的广角型摄影模块，加上光学镜片加持，也可让CMOS模块的低光源环境的拍摄感光条件表现更佳。

此外，对中？高端的CMOS镜头模块性能，除要求低光源环境的高感光能力外，也会对镜头模块的光学特性要求更高，例如，针对拍摄影像的低变形处理与大光圈功能要求，也会比中？低端镜头模块要求更高，部分高端智能手机整合的拍照、摄影功能，已经足以与中端数码镜头同台比较竞争，加上智能手机本身就具备丰富的拍照软件App支持与便利的网络应用与相片分享应用，反而用户在智能手机的使用体验往往会优于常规数码镜头甚多，也相对压缩了入门？中端数码镜头应用市场。

数码镜头才有的优化功能  移动设备也看得到

除镜头模块本身的性能规格外，中高端智能手机也开始搭载中？高端数码镜头才有的光学防手震(Optical Image Stabilizer；OIS)进阶应用功能，更进一步超越数码镜头的使用体验。

例如已有MEMS元件厂商开发出适用于手机、移动设备拍照、摄影功能强化设计的拍摄手震问题优化解决方案，利用分析拍摄影像的DSP分析与调校，实时优化光学拍摄效果，或运用MEMS陀螺仪、加速度计辅助拍摄进行，在拍摄时同时分析使用者设备的微弱晃动实时反馈给镜头模块进行拍摄品质优化处理。而这类光学？电子防手震优化解决方案也在集成电路微缩设计下，开发多种适用智能手机、平板电脑的芯片解决方案，让相关移动设备在优化拍摄品质时，也可以善用防手震解决方案为开发产品增加常规数码镜头常见的光学？电子防手震功能。

相同的状况，为了避免数码摄影应用市场被智能手机步步蚕食鲸吞，数码镜头产品也积极朝向与智能手机的运算功能加值整合。例如，Sony与部分台厂即推出外挂型数码镜头镜头，透过仅有镜头与部分拍摄功能驱动设计的镜头模块化商品，推出可以搭配智能手机连接使用的进阶数码镜头镜头模块，而数码镜头模块功能可利用Wi-Fi进行操作控制，相片存储与分享也可透过智能手机的完整网通应用支持衔接。

虽然Sony QX10数码镜头模块产品看似还在测试市场，但实际上也为数码镜头与智能手机更多样的整合应用，提供更丰富的应用可能性。此外，除模块化外挂镜头镜头设计外，Samsung与部分智能手机业者，也有推出结合常规光学变焦数码镜头镜头的智能手机产品，积极扩展智能手机的进阶拍摄应用市场。