Рынок датчиков изображения — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по технологиям (комплементарный металл-оксид-полупроводник (КМОП), прибор с зарядовой связью (ПЗС) и другие), по типу обработки (2D, 3D), по вертикали (автомобильная, промышленная, коммерческая, бытовая электроника и аэрокосмическая промышленность, оборона и внутренняя безопасность), по

Обзор рынка

Глобальный рынок датчиков изображения оценивался в 26,88 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с среднегодовым темпом роста 9,02% до 2029 года.

Доминирование датчиков КМОП (комплементарный металл-оксид-полупроводник), универсальных с точки зрения низкого энергопотребления, экономической эффективности и высокого качества изображения, значительно сформировало рынок. Технологические достижения продолжают улучшать производительность датчиков изображения с инновациями в размерах пикселей, разрешении изображения и возможностях работы в условиях низкой освещенности. Этот прогресс позволяет датчикам изображения удовлетворять потребности потребителей и отраслей, поддерживая приложения во всем, от фотографии высокого разрешения до автономных транспортных средств.

Более того, датчики изображения оставили свой след в отраслях за пределами потребительской электроники, таких как здравоохранение, где они помогают в диагностической визуализации, и в промышленной автоматизации, где они способствуют контролю качества и точности. Рост устройств IoT, принятие дополненной реальности и растущее использование датчиков изображения в системах безопасности и наблюдения — все это свидетельствует о непреходящей важности датчиков изображения в нашем все более визуальном и управляемом данными мире. Благодаря постоянным инновациям, надежной технологической экосистеме и разнообразным приложениям глобальный рынок датчиков изображения намерен продолжить свое значительное влияние на различные секторы, играя центральную роль в нашем мире, управляемом визуальными данными.

Ключевые драйверы рынка

Рост потребительской электроники

Распространение потребительской электроники является основным драйвером мирового рынка датчиков изображения. Смартфоны, цифровые камеры, планшеты и веб-камеры входят в число многочисленных устройств, которые используют датчики изображения для захвата изображений и видео. Растущий спрос на высококачественные изображения с высоким разрешением в этих продуктах привел к инновациям в технологии датчиков изображения. Поскольку потребители ищут все более продвинутые возможности камеры, производители были вынуждены производить датчики изображения с большим количеством мегапикселей, улучшенной производительностью при слабом освещении и более высокой скоростью обработки. Эта постоянная потребность в лучшем качестве изображения и функциях обеспечивает устойчивый спрос на датчики изображения в секторе бытовой электроники.

Достижения в автомобильных приложениях

Автомобильная промышленность становится значительным драйвером рынка датчиков изображения. Усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS) и технологии беспилотного вождения в значительной степени полагаются на датчики изображения для таких задач, как предупреждение о выходе из полосы движения, адаптивный круиз-контроль и обнаружение пешеходов. Кроме того, камеры заднего вида и системы кругового обзора становятся стандартными функциями в современных транспортных средствах. Поскольку автомобильный сектор продолжает переход к автономным и полуавтономным транспортным средствам, ожидается резкий рост спроса на датчики изображения для мониторинга салона, внешнего зрения и приложений безопасности.

Расширение промышленного и машинного зрения

Сектор промышленного и машинного зрения является еще одной движущей силой для датчиков изображения. Датчики изображения имеют решающее значение для автоматизированного контроля качества, проверки продукции, робототехники и приложений машинного зрения. Растущая автоматизация производственных процессов и потребность в точности и контроле качества привели к более широкому внедрению датчиков изображения. Их роль в обеспечении согласованности продукции, обнаружении дефектов и повышении эффективности работы в промышленных условиях делает датчики изображения незаменимыми компонентами для достижения большей производительности и точности.

Растущее использование в здравоохранении и биологических науках

Секторы здравоохранения и биологических наук испытывают растущую зависимость от датчиков изображения для приложений медицинской визуализации. Рентгеновские, ультразвуковые, эндоскопические и другие медицинские устройства визуализации включают в себя передовую технологию датчиков изображения для улучшения диагностических возможностей. Кроме того, флуоресцентная микроскопия, секвенирование ДНК и другие приложения для исследований в области естественных наук извлекают выгоду из высокопроизводительных датчиков изображения для захвата подробных изображений и данных. Поскольку спрос на точную диагностику и научные исследования продолжает расти, растет и внедрение датчиков изображения в этих секторах.

Рост интеллектуального наблюдения и безопасности

Глобальный рост требований к безопасности и наблюдению стимулировал использование датчиков изображения для мониторинга и приложений безопасности. Современные системы безопасности полагаются на датчики изображения высокой четкости для захвата четких кадров в различных условиях освещения. Интеллектуальные системы наблюдения, оснащенные возможностями распознавания лиц и обнаружения объектов, становятся все более распространенными. Потребность в передовых технологиях видеонаблюдения в общественных местах, жилых районах и коммерческих объектах способствует росту рынка датчиков изображения.

Основные рыночные проблемы

Технологические проблемы

Рынок датчиков изображения сталкивается с постоянными технологическими проблемами. Поскольку потребительские и промышленные требования к более высокому разрешению, лучшей производительности при слабом освещении и улучшенному динамическому диапазону увеличиваются, производители должны инвестировать в исследования и разработки, чтобы идти в ногу с этими ожиданиями. Кроме того, разработка новых сенсорных технологий, таких как органические и квантовые точечные датчики, требует существенных инноваций для вывода их на рынок. Опережение технологической кривой имеет решающее значение для сохранения конкурентоспособности.

Ценовое и стоимостное давление

Датчики изображения стали повсеместными в современной электронике, особенно в смартфонах и цифровых камерах. При широком внедрении возникает огромное ценовое давление, поскольку потребители и производители ищут экономически эффективные решения. Коммерциализация датчиков изображения, особенно в секторе бытовой электроники, может привести к сокращению прибыли. Достижение баланса между производительностью и доступностью является постоянной проблемой для производителей датчиков.

Уменьшение размера пикселя

Чтобы удовлетворить спрос на более высокие мегапиксели и улучшенное качество изображения, производители датчиков изображения уменьшают размер пикселя. Однако меньшие пиксели сталкиваются с рядом проблем, таких как снижение светочувствительности и повышенный шум. По мере уменьшения размера пикселя датчики становятся более восприимчивыми к артефактам, таким как цветовой шум и искажения в условиях низкой освещенности. Преодоление этих проблем при обеспечении большего количества пикселей является постоянной проблемой.

Управление данными и обработка

Датчики изображения генерируют огромные объемы данных, особенно в таких приложениях, как наблюдение и машинное зрение. Эффективное управление, передача и обработка этих данных представляют собой проблемы как с точки зрения аппаратного, так и программного обеспечения. Производители датчиков изображения должны работать в тандеме с поставщиками технологий управления и обработки данных, чтобы гарантировать, что возможности их датчиков будут полностью задействованы без перегрузки конвейеров данных.

Конкуренция и насыщение рынка

Рынок датчиков изображения является высококонкурентным, на котором несколько известных игроков и новичков соревнуются за долю рынка. Новые участники часто сталкиваются с барьерами для входа, включая ограничения интеллектуальной собственности и производственные проблемы. Известные производители должны постоянно внедрять инновации, чтобы сохранить свои позиции, поскольку технологические достижения могут разрушить рынок. Более того, насыщение рынка потребительскими приложениями может заставить производителей искать новые возможности в промышленных, автомобильных и других секторах.

Основные тенденции рынка

Прогресс в технологиях КМОП и задней подсветки (BSI)

Датчики изображения лежат в основе современных цифровых камер, смартфонов и многих других устройств обработки изображений. Одной из заметных тенденций является непрерывное развитие технологий комплементарного металл-оксид-полупроводника (КМОП) и задней подсветки (BSI). Датчики изображения CMOS приобрели известность благодаря низкому энергопотреблению, что делает их идеальными для портативных устройств. Технология BSI, которая повышает светочувствительность, значительно улучшила качество изображения в условиях низкой освещенности. Эти достижения привели к получению более подробных и высококачественных изображений, особенно в сложных условиях освещения.

Рост в автомобильных приложениях

Автомобильная промышленность стала значительным драйвером рынка датчиков изображения. Датчики изображения являются неотъемлемой частью усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS) и автономных транспортных средств. Они облегчают такие функции, как предупреждение о выходе из полосы движения, адаптивный круиз-контроль и помощь при парковке. С переходом на беспилотные автомобили прогнозируется рост спроса на датчики изображения в автомобильных приложениях. Более того, принятие датчиков изображения для внутреннего и внешнего мониторинга в транспортных средствах способствует этой тенденции, повышая безопасность и удобство.

Распространение 3D-изображений

Тенденция к 3D-изображениям набирает обороты. Датчики изображения, способные захватывать информацию о глубине и генерировать 3D-изображения, становятся все более популярными. Это имеет применение в дополненной реальности, виртуальной реальности, играх и распознавании лиц. В здравоохранении 3D-изображения помогают в медицинской диагностике и хирургии. Поскольку потребительский и промышленный спрос на 3D-изображения продолжает расти, производители инвестируют в сенсорные технологии, которые обеспечивают восприятие глубины и позволяют создавать новые и захватывающие пользовательские впечатления.

Растущее внедрение гиперспектральной визуализации

Гиперспектральная визуализация становится заметной тенденцией, особенно в таких отраслях, как сельское хозяйство, мониторинг окружающей среды и оценка качества продуктов питания. Гиперспектральные камеры захватывают широкий диапазон электромагнитных спектров, предоставляя подробную спектральную информацию о каждом пикселе изображения. Эта технология обеспечивает точную идентификацию материалов и определение химического состава, что делает ее ценной во многих приложениях. Ожидается, что расширение гиперспектральной визуализации за пределы специализированных исследований в коммерческих и промышленных секторах будет стимулировать спрос на гиперспектральные датчики изображения.

Разработка инфракрасных (ИК) датчиков для безопасности и наблюдения

Инфракрасные (ИК) датчики изображения, особенно в коротковолновом и длинноволновом ИК-спектре, все чаще используются в приложениях безопасности и наблюдения. Эти датчики позволяют получать изображения в условиях слабого освещения или при его отсутствии, что делает их бесценными для ночного наблюдения, тепловидения и пограничного контроля. Спрос на ИК-датчики растет в военных, правоохранительных органах и секторах защиты критически важной инфраструктуры. Поскольку эти датчики становятся более рентабельными и сложными, они, вероятно, найдут более широкое применение в будущем.

Сегментарные идеи

Технологические идеи

Сегмент дополнительных датчиков металл-оксид-полупроводник (КМОП)

Одной из движущих сил доминирования датчиков КМОП является их экономическая эффективность. Датчики CMOS изготавливаются с использованием стандартных технологий изготовления полупроводников, которые выигрывают от экономии масштаба благодаря их широкому использованию в различной потребительской электронике. Эта экономическая эффективность имеет решающее значение для удовлетворения высокого спроса на датчики изображения в устройствах массового производства.

Датчики CMOS достигли значительных успехов в плане качества изображения и разрешения. Благодаря достижениям в технологии датчиков и алгоритмах обработки датчики CMOS теперь конкурируют с датчиками CCD (прибор с зарядовой связью) по качеству изображения, предлагая превосходную производительность в условиях низкой освещенности. Это укрепило репутацию датчиков CMOS как обеспечивающих четкие, резкие и подробные изображения.

Технология CMOS позволяет интегрировать различные функции на одном кристалле, что делает ее легко адаптируемой к широкому спектру приложений. Датчики CMOS могут включать дополнительные функции, такие как обработка изображений на кристалле, стабилизация изображения и возможности высокоскоростной съемки. Эта универсальность делает их подходящими для различных отраслей промышленности, включая автомобилестроение, промышленную автоматизацию и здравоохранение.

Технология датчиков КМОП развивается быстрыми темпами, с постоянными улучшениями размера пикселя, количества пикселей и возможностей обработки изображений. Этот технологический прогресс позволил датчикам КМОП удовлетворять меняющиеся потребности потребителей и отраслей. Такие инновации, как датчики КМОП BSI (Backside-Illuminated), еще больше улучшили производительность при слабом освещении.

Аналитика типа обработки

2D-сегмент

Региональная аналитика

Европа доминирует на мировом рынке датчиков изображения в 2023 году. Европа может похвастаться надежной экосистемой исследований и разработок, которая включает университеты, научно-исследовательские институты и инновационные технологические компании. Эта среда способствовала значительному технологическому прогрессу в технологии датчиков изображения. Европейские компании находятся на переднем крае разработки современных технологий датчиков изображения, включая инновации в датчиках CMOS и CCD.

Европейские компании диверсифицировали свою деятельность и специализируются на различных сегментах рынка датчиков изображения. Сюда входят компании, специализирующиеся на производстве высококачественных датчиков изображения для научных и промышленных применений, а также датчиков, предназначенных для автомобильных и медицинских устройств. Эта специализация позволила европейским фирмам обслуживать широкий спектр отраслей и приложений, способствуя их доминирующему положению на рынке.

Европа является домом для процветающего автомобильного и промышленного сектора. Датчики изображения являются неотъемлемыми компонентами в современных системах помощи водителю (ADAS), робототехнике и промышленной автоматизации. Европейские производители автомобилей и промышленные компании стимулировали спрос на высокопроизводительные датчики изображения в своих приложениях, способствуя доминированию региона.

Последние разработки

• В июне 2023 года компания Hexagon, известный поставщик решений цифровой реальности, интегрирующих датчики, программное обеспечение и автономные технологии, объявила о стратегическом партнерстве с Sony Semiconductor Solutions Corporation (Sony), мировым лидером в области датчиков изображения. Целью сотрудничества является улучшение лидирующих в отрасли решений Hexagon для захвата реальности, в частности семейства продуктов Leica BLK. Интегрируя передовые технологии датчиков изображения и программного обеспечения Time-of-Flight от Sony, Hexagon стремится повысить скорость и точность своих решений для захвата реальности. Благодаря этому партнерству Hexagon и Sony стремятся оптимизировать рабочий процесс захвата и обработки данных, в конечном итоге сокращая время, необходимое между захватом данных и предоставлением действенных идей. Используя библиотеку программного обеспечения для обработки данных Sony в сочетании с опытом Hexagon в области захвата реальности, сотрудничество направлено на разработку решений, которые обеспечивают более быструю обратную связь в полевых условиях и улучшают общие возможности захвата данных. Это сотрудничество представляет собой значительный прогресс в технологиях захвата реальности, позволяя отраслям более эффективно и результативно захватывать, обрабатывать и использовать данные.

Ключевые игроки рынка

• Sony Semiconductor Solutions Corporation
• Samsung Electronics Co., Ltd.
• OmniVision Technologies, Inc.
• STMicroelectronics International NV
• GalaxyCore Shanghai Limited Corporation
• Semiconductor Components Industries, LLC
• Panasonic Group
• Canon Inc.
• SK hynix Inc.
• PixArt Imaging Inc.