Au cours des quinze dernières années d'évolution dans l'industrie des modules de caméra, les ressources d'innovation technologique et l'attention du marché ont montré un effet Matthew prononcé.Il est alimenté par les caméras primaires des smartphones.L'entreprise a vu un investissement soutenu à haute intensité dans des technologies telles que l'imagerie multi-mégapixels, les tailles de pixels sous-microns, la fusion multi-caméra et la photographie informatique.Le segment bas de gamme a été dominé par une concurrence extrême en termes de coûts.L'objectif est d'améliorer la qualité de l'imagerie, en répondant aux besoins d'imagerie de base de la sécurité massive et des terminaux IoT à travers la réplication à l'échelle des processus matures.Une fois-attendu rapidement rétrécissement de la moyenne Terre, les modules d'imagerie de milieu de gamme avec une résolution 720PLes images à 60 fps, à faible distorsion et à interfaces universelles ont plutôt montré une reprise contre-cyclique ces dernières années.Ce phénomène découle de changements structurels dans les moteurs de la demande et de la logique de l'offre technologique..
Diminue les rendements marginaux dans la race des pixels et le retour rationnel à la résolution
Au cours de la dernière décennie, le marché de l'électronique grand public a longtemps été dominé par la notion simpliste selon laquelle des pixels plus élevés équivalaient à une meilleure qualité d'image.Cette perception divergeait de plus en plus des limites physiques et des capacités de performance réelles des systèmes d'imagerie.Comme les dimensions des pixels du capteur se rétrécissent en dessous de 0,8 micromètres, l'aire sensible à la lumière par pixel diminue à un tiers de celle de l'ère du 1/4-pouce.Les limites de diffraction optique et le bruit de tir de photon forment maintenant un plafond de performance insurmontable..
Dans ce contexte, certaines applications avec des exigences de qualité d'imagerie substantielles sont témoins d'une tendance à la régression de la résolution de la couleur.La résolution 720P est en cours de réévaluation dans ce contexte.: alors que son nombre total de pixels est seulement un dixième de celui de 4K, il offre une expérience visuelle dépassant la limite de l'œil humain de résoudre des angles à des distances de vision standard.L'atteinte de 720P sur un format optique 1/4 pouce permet aux dimensions de pixel de rester autour de 2Les capteurs à haute résolution offrent une sensibilité à la lumière 3 à 4 fois supérieure à celle des capteurs à pixels élevés.Cet avantage du rapport signal-bruit se traduit par des différences de pureté d'image perceptibles dans les scénarios typiques de faible luminosité comme l'éclairage intérieur et la vision nocturne automobile..
II. Scénario d'expansion et de déversement industriel de la demande à haute fréquence de trame
L'imagerie à taux d'images élevé était autrefois le domaine exclusif des caméras industrielles à grande vitesse et des caméras de sport, confinée à des marchés professionnels de niche en raison des contraintes de coût et de taille.Trois tendances ont collectivement entraîné la demande de fréquence d'images élevée dans le marché..
Premièrement, la prolifération des appareils d'interaction homme-machine.et l'éducation en ligne nécessitent des caméras pour capturer les gestes des locuteurs.Un taux d'échantillonnage de 30 images par seconde est inadéquat pour les mouvements en sous-seconde.
Deuxièmement, la décentralisation des tâches de machine vision.Alors que les vitesses de convoyeur de ligne de production restent inchangéesLes serveurs de haute performance utilisent des serveurs intégrés limités en puissance, ce qui réduit la charge de traitement.Il s'agit d'une combinaison d'images de haute résolution et de basse résolution..
Troisièmement, l'évolution critique de la sécurité de l'imagerie dans les véhicules.Les caméras de surveillance des voitures ont été améliorées, des aides au stationnement aux capteurs de sécurité active.À 100 km/h, l'échantillonnage à 30 fps implique un déplacement de véhicule de près d'un mètre entre des images consécutives, excédant la tolérance de réponse de la plupart des algorithmes d'avertissement de collision.60fps est en train de devenir le seuil d'entrée de facto pour les caméras de perception automobile..
III. Faible distorsion: de l'option à la fonctionnalité standard
Dans les évaluations des systèmes d'imagerie traditionnels, la distorsion était considérée comme une caractéristique visuelle acceptable et corrigeable plutôt que comme un défaut nécessitant une élimination.La maturation de la technologie de correction de distorsion numérique a renforcé cette perception.Si le logiciel peut redresser la distorsion du baril, pourquoi le matériel devrait-il supporter des coûts supplémentaires pour une amélioration de 1% par rapport à 3%?
Cependant, cette logique fait face à des défis dans deux scénarios.Introduisant un retard de traitement d'environ 5 à 15 millisecondes par imageDans les scénarios exigeant une latence de bout en bout stricte, comme la conduite assistée ou la chirurgie à distance,Chaque milliseconde enregistrée détient une valeur au niveau du système..
Le second scénario implique des applications sensibles à la qualité de l'image de bord.Ce processus provoque une perte de résolution significative dans les régions de bord de l'imageLorsque les applications nécessitent une résolution uniforme sur l'ensemble du champ de vision, la faible distorsion au niveau du matériel reste la seule solution technique efficace.
IV. Évolution du paysage industriel: remodeler la compétition sur le marché de milieu de gamme
La reprise du marché des modules d'imagerie de milieu de gamme est en train de déclencher une restructuration de la distribution de valeur à travers la chaîne d'approvisionnement.Les fournisseurs de capteurs sont en train de réévaluer la valeur stratégique de leurs produits.Le OV5640, un capteur classique sorti en 2010, maintient des expéditions trimestrielles stables plus d'une décennie plus tard.Interface de sortie matureIl est doté d'un système de circuits analogiques, et une fiabilité prouvée, ce qui en fait un excellent exemple de bénéfices soutenus des progrès technologiques des circuits analogiques.
Au sein de la fabrication de modules, la concurrence est en train de passer de l'extrême miniaturisation vers un contrôle précis des performances optiques.Consistance de profondeur de champLes modules de contrôle de la qualité sont aujourd'hui intégrés dans les systèmes de contrôle de la qualité des fournisseurs de modules généraux.Production lines capable de batch-controlling TV distortion inférieure à 1% tout en maintenant un CPK > 1Le.33 est en train de gagner une différence de prix significative.
En aval de l'intégration des appareils, un changement subtil est en train d'émerger:Re-assessing the technical and economic viability of sourcing standardised imaging modules Nous avons réévalué la viabilité technique et économique de l'approvisionnement en modules d'imagerie standardisésQuand les modules 720P, 60fps, à basse distorsion deviennent des produits disponibles, alors que les modules haute définition personnalisés nécessitent 6 à 9 mois de développement d'ingénierie,Le retour sur investissement pour ce dernier devient difficile à justifier dans la plupart des lignes de produits non essentielles..
V. Évolution technologique Outlook: Nouvelles dimensions de la compétition différenciée
Dans les trois à cinq ans à venir, la compétition technique pour les modules d'imagerie 720P de milieu de gamme se déroulera le long de trois trajectoires principales.
Trajectory One: Breakthroughs in HDR and High Frame Rate Compatibility. À l'heure actuelle, la plupart des capteurs nécessitent une synthèse d'exposition multi-cadres lors de l'activation du mode HDR, réduisant de moitié les taux de trame. Developing new pixel architectures supporting single-frame HDR and per-pixel exposure control—enabling 60fps alongside over 100dB dynamic range—will be a key upgrade direction for next-generation universal imaging modules.
Mainstream 2: Optimisation au niveau du système des architectures à faible consommation d'énergie.Optimisation des circuits de lecture au niveau du capteurIl y a une différence entre le système de détection de l'interface et le système de détection de l'interface.Les modules peuvent être utilisés pour la production d'images et la construction de pipelines d'imagerie axées sur les événements au niveau du système peut réduire la consommation de puissance du module typique de centaines de milliwatts à moins de 100 milliwatts.Ceci représente un chemin clé pour étendre les limites d'application de la technologie d'imagerie de milieu de gamme.
Comme la technologie d'imagerie informatique pénètre le marché de milieu de gamme,Les domaines traditionnellement distincts de la conception optique et du traitement d'image convergent.La distorsion résiduelle de la lentille est intégrée dans les algorithmes de correction, les fonctions de transfert de modulation sont co-optimisées avec des algorithmes de démosaique,et les formes d'ouverture sont conçues en tandem avec des fonctions de diffusion de pointsSous ce paradigme, les imperfections matérielles deviennent des paramètres de système compensables plutôt que des défauts nécessitant une élimination.
Conclusion
La résurgence de l'industrie des modules d'imagerie de milieu de gamme ne représente pas une régression dans l'évolution technologique, mais un retour rationnel après une maturité accrue de l'industrie.Cela signifie qu'après une décennie de course aux pixelsDans ce processus de redéfinition, des fonctionnalités telles que la résolution 720P, la résolution de l'écran et la résolution de l'écran sont en train de redéfinir les limites de la résolution appropriée et de la résolution conviviale.60 images par seconde.Au lieu de cela, ils représentent des équilibres optimaux activement recherchés sous des contraintes multidimensionnelles comprenant la résolution, la résolution et la résolution.L'échantillonnage temporelPour les concepteurs de capteurs, les fabricants de modules et les intégrateurs de dispositifs,La compréhension et le service de ce processus de redéfinition sera la capacité clé pour capturer la part de marché dans le marché existant après le ralentissement dans le marché incrémentiel.
