日企是iPhone13攝像頭升級幕後英雄
2021/09/16
美國蘋果 發佈的「iPhone13」系列的賣點之一是攝像頭性能的提高。在暗處的攝影清晰度提高,通過虛化背景突顯拍攝對象的功能也支援視頻。圖像處理引入人工智慧(AI),而索尼集團等日本企業在成為核心的感測器供給等方面成為幕後英雄。蘋果構建結合軟體和硬體的「影像平臺」、爭取增強現實(AR)等新市場的意圖浮出水面。
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iPhone 13 Pro |
蘋果正在擴大配備被稱為「LiDAR」的新一代感測器。這種感測器可照射人眼看不見的雷射,測量與拍攝對象的距離和形狀。此前的感測器在平面上捕捉圖像,而LiDAR則擅長立體空間識別。LiDAR原本是面向自動駕駛汽車和太空而開發的感測器,但隨著實現小型化和低價化,也開始用於智慧手機。
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例如,即使以煙花為背景拍攝人物,也能準確對焦。過去此類攝影由具備大型光學鏡頭和感測器的專業相機壟斷。蘋果將多個感測器和LiDAR的資訊結合起來,然後利用AI進行數字處理,從而在智慧手機的較小空間內嵌入相關功能。
擅長空間識別的LiDAR還能用於屬於新流行趨勢的AR。在現實空間形成立體圖像的AR技術方面,「Pokemon Go」等領先,遊戲用途的市場很可能不斷擴大。近年來只要用攝像頭掃描一下房間即可顯示擺放傢具的效果、將攝像頭對準足部即可虛擬試穿鞋子等服務也不斷湧現。
支撐硬體層面的是蘋果的零部件採購能力。蘋果從掌握全球近一半份額的索尼集團採購核心零部件圖像感測器。日本Fomalhaut Technology Solutions的拆解調查顯示,蘋果在目前iPad的高端機型等之上採用了索尼製造LiDAR元件。
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由於黑暗處的光量減少,需要防止手抖。蘋果在iPhone上採用了被用於單眼相機等的新一代技術。不依靠鏡頭,而是驅動感測器本身準確收集光線。光學式手抖補償是阿爾卑斯阿爾派和美蓓亞三美等日本企業具有優勢的技術。
2007年上市的iPhone進入2010年代後邁向高像素化,開始具備作為可方便隨身攜帶的高性能相機的一面。雖然是以面向數位相機的感測器技術為基礎,但目前即使是電視和電影的拍攝現場,也開始使用智慧手機。目前圖像感測器市場的近8成面向智慧手機,而數位相機僅為約5%。
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智慧手機企業競相提高像素,iPhone的主攝像頭在2015年上市的iPhone6s上就達到1200萬像素,處於即使是超高清4K顯示器也能清晰顯示的水準。因此最近數年來,通過將多個感測器結合起來提高畫質的多攝像頭化以及基於AI的圖像處理技術的提高成為競爭焦點。
多攝像頭化自2016年由華為技術等中國企業全面採用,蘋果也追隨了這種趨勢。起初主要是配備望遠鏡頭,用於拍攝遠處景色和通過多個鏡頭的視差形成背景虛化等。近年來,適合集體照和遠景拍攝的超廣角鏡頭的採用也在擴大。
iPhone13系列的高端機型配備了望遠和超廣角鏡頭。能像配備了變焦鏡頭那樣流暢調焦。中國的OPPO配備了能像顯微鏡那樣拍照的鏡頭,邁向「四攝」、「五攝」的趨勢也在加速,對感測器市場的增長構成支撐。
在採用大量感測器的背後,智慧手機世界市場規模增至13億部、量産效果推動成本下降的影響突出。英國調查公司Omdia的統計顯示,圖像感測器的市場規模到2025年將比2020年增長4成,增至232億美元。南韓三星電子和中國企業在中低端智慧手機上也在推進多攝像頭化,正在移植高端機型的功能。
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在基於AI處理的相機畫質的提高方面,美國谷歌一直發揮主導作用。尤其是2018年上市的「Pixel 3」,儘管只有一個後置攝像頭,但通過數字處理實現了其他企業通過多攝實現的背景虛化等功能。蘋果等競爭企業也加快應對,現在多攝等硬體技術和AI的結合已經成為主流。蘋果借助處理能力比此前提高的自研晶片「A15」實現了AI處理。
智慧手機攝像頭之所以採用如此先進的技術,SNS(社交網站)的影響很大。分享照片的「Instagram」的用戶達到10億人,如果高速通信標準5G普及,大容量視頻和照片的處理或將進一步增加。美國Facebook與法國眼鏡企業聯合開發的「智慧眼鏡」採用了2個小型攝像頭。
不過,也有觀點認為由於近年來的飛躍式性能提高,以硬體為中心,缺乏顯著的改善空間。蘋果在高端機型上大量豐富功能,另一方面,廉價版機型iPhoneSE則採用單攝像頭,産品線形成差異化。要利用以高性能攝像頭為賣點的高端機型吸引消費者,需要不斷推出AR等所代表的新的附加值。
日本經濟新聞(中文版:日經中文網)龍元秀明、渡邊直樹、松元則雄
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