Рынок многослойных КМОП-датчиков изображения — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по спецификациям (тип обработки изображений, спектр, тип матрицы), по применению (автомобилестроение, бытовая электроника, промышленность), по регионам и по конкуренции, 2019–2029 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок многослойных КМОП-датчиков изображений оценивался в 16,67 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет устойчиво расти в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 29,51% до 2029 года.

Основные драйверы рынка

Растущий спрос на изображения высокого разрешения

Растущий спрос на изображения высокого разрешения является значительным драйвером на мировом рынке многослойных КМОП-датчиков изображений. Потребителям и отраслям требуются изображения и видео с исключительной четкостью и детализацией для широкого спектра приложенийот смартфонов и цифровых камер до промышленных инспекций и медицинских приборов. Многослойные датчики изображения CMOS обеспечивают преимущество захвата высококачественных изображений и видео благодаря своей передовой пиксельной технологии, 3D-стекингу и улучшенным возможностям обработки сигнала. Поскольку ожидания потребителей в отношении качества изображения продолжают расти, рынок реагирует, поставляя датчики, которые соответствуют этим требованиям.

Распространение смартфонов и мобильных устройств

Повсеместное использование смартфонов и мобильных устройств является основным драйвером для многослойных датчиков изображения CMOS. Поскольку смартфоны становятся основным инструментом для съемки фотографий и видео, существует большой спрос на улучшенную производительность камеры. Многослойные датчики изображения CMOS обеспечивают улучшенное качество изображения, производительность при слабом освещении и расширенные функции, такие как замедленное видео и приложения дополненной реальности. Эта тенденция не ограничивается потребительскими смартфонами, но распространяется на планшеты, носимые устройства и даже новые технологии, такие как складные устройства.

Рост в автомобильных и ADAS-приложениях

Рост передовых систем помощи водителю (ADAS) и автономных транспортных средств является ключевым драйвером рынка многослойных датчиков изображения CMOS. Эти датчики являются жизненно важными компонентами в автомобильных приложениях, обеспечивая такие функции, как помощь в удержании полосы движения, мониторинг слепых зон, помощь при парковке и обнаружение пешеходов. Потребность в точных и высокоразрешающих изображениях для безопасности транспортных средств и автоматизации стимулирует спрос на многослойные датчики изображения CMOS в автомобильной промышленности.

Расширение IoT и промышленных приложений

Интернет вещей (IoT) стимулирует внедрение многослойных датчиков изображения CMOS в различных промышленных приложениях. От камер наблюдения до сельскохозяйственных беспилотников и промышленной робототехники эти датчики используются для мониторинга, сбора данных и контроля качества. Их высокая чувствительность, низкое энергопотребление и возможности интеграции делают их ценными в контексте Интернета вещей и промышленности. Кроме того, эти датчики используются в здравоохранении для таких приложений, как эндоскопия, где решающее значение имеют малые форм-факторы и высококачественные изображения.

Достижения в области ИИ и машинного обучения

Интеграция технологий искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения стимулирует спрос на многослойные датчики изображений CMOS. Эти датчики теперь оснащены встроенной обработкой ИИ, что позволяет анализировать изображения и распознавать сцены в реальном времени. Функции, управляемые ИИ, такие как распознавание лиц, отслеживание объектов и управление жестами, становятся обычным явлением в потребительских устройствах и промышленных приложениях. Многослойные датчики изображения CMOS играют решающую роль в предоставлении данных, необходимых для алгоритмов искусственного интеллекта и машинного обучения, что приводит к созданию более интеллектуальных и отзывчивых устройств.

Основные проблемы рынка

Проблемы стоимости и производства

Одной из основных проблем на мировом рынке многослойных датчиков изображения CMOS является стоимость, связанная с производством этих передовых датчиков. Технология, используемая для создания многослойных датчиков изображения CMOS, включая 3D-интеграцию, передовые процессы микропроизводства и заднюю подсветку (BSI), может быть дорогостоящей. Снижение производственных затрат при сохранении высокого качества является постоянной проблемой для производителей. Кроме того, обеспечение стабильной производительности в ходе сложного производственного процесса имеет решающее значение для предотвращения перерасхода средств.

Миниатюризация и масштабирование

Поскольку спрос на более мелкие и тонкие электронные устройства продолжает расти, существует постоянная потребность в миниатюризации датчиков изображения CMOS. Проблемы миниатюризации включают уменьшение размеров пикселей, снижение энергопотребления и поддержание качества изображения в меньшем форм-факторе. Достижение желаемого качества изображения и чувствительности при уменьшении размера датчика является значительной технологической проблемой.

Рассеивание тепла и энергоэффективность

Повышенная сложность и функциональность многослойных датчиков изображения CMOS могут привести к более высокому энергопотреблению и тепловыделению. Управление тепловыми проблемами и поддержание энергоэффективности являются критическими проблемами, особенно в таких приложениях, как смартфоны и портативные устройства. Избыточное тепло может повлиять на качество изображения и производительность сенсора, что делает эффективные решения по рассеиванию тепла критически важными.

Интеграция с ИИ и обработкой данных

Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) и сложных возможностей обработки данных в многоярусные датчики изображения CMOS представляет собой ряд проблем. Обеспечение того, чтобы датчики могли обрабатывать и анализировать данные в режиме реального времени, особенно в устройствах с ограниченными ресурсами, является техническим препятствием. Кроме того, разработка алгоритмов ИИ, которые эффективно распознают и интерпретируют информацию, полученную сенсором, при минимизации энергопотребления, является постоянной проблемой.

Качество изображения и производительность в условиях низкой освещенности

Несмотря на достижения, поддержание качества изображения, особенно в условиях низкой освещенности, остается проблемой. Достижение высокого отношения сигнал/шум, снижение уровня шума и повышение чувствительности являются постоянными целями. Ожидается, что многослойные датчики изображения CMOS будут хорошо работать в широком диапазоне условий освещения, а достижения в области производительности при слабом освещении имеют решающее значение для таких приложений, как камеры безопасности, автомобильные камеры и смартфоны.

Основные тенденции рынка

Достижения в технологии пикселей

Одной из важных тенденций рынка многослойных датчиков изображения CMOS является постоянное совершенствование технологии пикселей. Эти датчики становятся более чувствительными и способны захватывать изображения с высоким разрешением даже в сложных условиях освещения. Разработка меньших размеров пикселей и датчиков с задней подсветкой (BSI) улучшает производительность при слабом освещении и позволяет интегрировать больше пикселей в компактный датчик.

3D-стекинг для улучшения качества изображения

Производители все чаще применяют технологию 3D-стекинга в датчиках изображения CMOS для повышения качества изображения. Эта технология включает в себя стекирование нескольких слоев датчиков, что позволяет улучшить обработку сигнала, шумоподавление и расширенный динамический диапазон. В результате многослойные датчики изображения CMOS могут захватывать более подробные и четкие изображения, что делает их весьма востребованными для различных приложений, включая смартфоны и цифровые камеры.

Интеграция ИИ и машинного обучения

Интеграция алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения в многослойные датчики изображения CMOS является заметной тенденцией. Эти датчики теперь оснащены встроенной обработкой ИИ, что позволяет анализировать изображения в реальном времени и распознавать сцены. Эта функция повышает общую эффективность и функциональность таких устройств, как смартфоны, камеры безопасности и автономные транспортные средства.

Расширение автомобильных приложений

Использование многослойных датчиков изображения CMOS в автомобильной промышленности растет. Эти датчики играют важную роль в современных системах помощи водителю (ADAS) и автономных транспортных средствах. С ростом внимания к безопасности и технологиям автономного вождения растет спрос на высокопроизводительные стекированные датчики изображения CMOS для таких приложений, как предупреждение о выходе из полосы движения, помощь при парковке и адаптивный круиз-контроль.

Миниатюризация и интеграция в устройства IoT

Рыночная тенденция миниатюризации и интеграции стимулирует внедрение стекированных датчиков изображения CMOS в секторе Интернета вещей (IoT). Эти датчики встраиваются в различные устройства IoT, включая камеры безопасности для умных домов, носимые устройства и промышленные датчики. Поскольку эти устройства становятся более компактными, энергоэффективными и способными захватывать высококачественные изображения, они открывают новые возможности для таких приложений, как удаленный мониторинг и наблюдение.

Сегментарные данные

Спецификации

Сегмент типа обработки изображений

Стекированные датчики изображения CMOS, которые отлично подходят для улучшения изображения в реальном времени, пользуются большим спросом, особенно в потребительской электронике, системах безопасности и наблюдения, а также в автомобильных приложениях. Эти датчики способны обрабатывать изображения на самом датчике, повышая качество изображения за счет снижения шума, улучшения контрастности и регулировки экспозиции, и все это в режиме реального времени. Эта функция очень полезна в условиях низкой освещенности и динамических средах, таких как автомобильные камеры ночного видения или видеонаблюдения.

Типы обработки изображений, которые фокусируются на распознавании сцен и отслеживании объектов, приобрели известность в таких приложениях, как автономные транспортные средства, робототехника и усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS). Эти датчики используют алгоритмы и ИИ для анализа сцен и отслеживания объектов, обеспечивая такие функции, как обнаружение пешеходов, удержание полосы движения и адаптивный круиз-контроль. Способность распознавать и отслеживать объекты имеет решающее значение для обеспечения безопасности и точности в этих приложениях.

Аналитика приложений

Автомобильный сегмент

Стекированные датчики изображения CMOS имеют решающее значение для повышения безопасности в автомобильном секторе. Они обеспечивают такие функции, как мониторинг слепых зон, предупреждение о выходе из полосы движения и предупреждение о лобовом столкновении. Способность точно обнаруживать и реагировать на потенциальные столкновения и опасности является центральной для этих функций. Неизменное внимание автомобильной промышленности к стандартам безопасности привело к внедрению усовершенствованных датчиков изображения.

Стековые датчики изображения CMOS известны своей производительностью при слабом освещении, что делает их незаменимыми для систем ночного видения в транспортных средствах. Способность захватывать четкие и подробные изображения в условиях слабого освещения необходима для безопасности вождения. Эти датчики позволяют использовать системы ночного видения, которые улучшают видимость для водителя и повышают безопасность дорожного движения, особенно в ночное время или при неблагоприятных погодных условиях.

Стековые датчики изображения CMOS все чаще используются для определения состояния окружающей среды в транспортных средствах. Эти датчики могут обнаруживать и реагировать на изменяющиеся условия окружающей среды, такие как дождь, туман или слабое освещение. Они помогают оптимизировать производительность и системы безопасности транспортного средства, внося вклад в общее впечатление от вождения.

Региональные данные

Северная Америка

В Северной Америке имеется значительная и взыскательная потребительская база для потребительской электроники, особенно в Соединенных Штатах. Спрос на высококачественные датчики изображения особенно высок в таких устройствах, как смартфоны, цифровые камеры и носимые технологии. Сложенные датчики изображения CMOS, известные своим превосходным качеством изображения, производительностью при слабом освещении и расширенными функциями, удовлетворяют этот спрос. Широкое распространение смартфонов и постоянное стремление к лучшей производительности камер внесли значительный вклад в доминирование Северной Америки на этом рынке.

Последние разработки

• В ноябре 2023 года компания Sony Semiconductor Solutions представила свое новейшее предложение — IMX900, передовой 3,2-мегапиксельный датчик изображения CMOS с разрешением 2064 x 1552 пикселей. Обладая функцией глобального затвора, этот датчик совместим с объективами типа 1/3 и поддерживает объективы S-mount M12. Благодаря размеру элементарной ячейки 2,25 × 2,25 микрометра он может достигать впечатляющей частоты кадров до 120 кадров в секунду (кадров в секунду). Оснащенный выходными интерфейсами MIPI и SLVS, IMX900 удовлетворяет требованиям приложений машинного зрения, таких как считывание штрихкодов и роботизированный подбор. Упакованный в компактный керамический корпус размером 12 мм x 9,4 мм, этот датчик обеспечивает высокую производительность и универсальность для различных промышленных задач в области обработки изображений.

Основные игроки рынка

• Sony Semiconductor Solutions Corporation
• Samsung Electronics Co., Ltd.
• Canon Inc.
• OmniVision Technologies Inc.
• STMicroelectronics International NV
• Panasonic Corporation
• SK Hynix Inc.
• Sharp Corporation
• GalaxyCore Shanghai Limited Corporation
• ams-OSRAM AG