(劉致言簡(jiǎn)介:曾擔(dān)任美國(guó)DigitalOpticsCorporation公司(下稱(chēng)DOC)研發(fā)工程負(fù)責(zé)人、美國(guó)偉創(chuàng)力公司資深研發(fā)協(xié)理,蘋(píng)果革命性攝像頭iPhone4攝像頭的設(shè)計(jì)師,現(xiàn)為四季春研發(fā)副總經(jīng)理。)
DOC公司曾為OPPO供應(yīng)MEMS攝像頭,在今年3月份被歐菲光(002456.SZ)以5000萬(wàn)美元收購(gòu)。
通過(guò)采用新的元件以提升手機(jī)性能,是終端廠(chǎng)商的本能。就在這種本能的驅(qū)使下,從三星Galaxy系列到vivo,再到小米4、一加手機(jī)、中興天機(jī),閉環(huán)馬達(dá)(下稱(chēng)CloseloopVCM)的支持者正在快速增加。
“在小米4的市場(chǎng)帶動(dòng)效應(yīng)下,將有越來(lái)越多的手機(jī)品牌采用Closeloop攝像頭。估計(jì)不需要等到后年,closeloop就會(huì)流行起來(lái)。”7月28日,在接受《手機(jī)報(bào)》獨(dú)家專(zhuān)訪(fǎng)時(shí),攝像頭模塊廠(chǎng)商深圳市四季春科技有限公司研發(fā)副總經(jīng)理劉致言如此談到。
《手機(jī)報(bào)》:閉環(huán)馬達(dá)能夠幫助手機(jī)實(shí)現(xiàn)快速對(duì)焦,這個(gè)價(jià)值一直就存在,為什么過(guò)去閉環(huán)馬達(dá)沒(méi)有發(fā)展起來(lái)?
劉致言:目前手機(jī)攝像頭模塊產(chǎn)業(yè)上所采用的眾多技術(shù),并不是新創(chuàng)技術(shù),多半是來(lái)自于目前已經(jīng)相當(dāng)成熟的數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)業(yè)中既有的技術(shù),將其微小化并移植套用到手機(jī)攝像頭這個(gè)產(chǎn)業(yè),所以在手機(jī)有限的內(nèi)部空間以及成本考量下,有些技術(shù)受限于微小化的困難,以致于遲遲無(wú)法被廣泛采用。
不過(guò),整體而言,終端消費(fèi)者的需求是很明確的,就是希望用手機(jī)攝像頭可以拍出跟數(shù)碼相機(jī)甚至于單反相機(jī)一樣水平的照片,所以數(shù)碼相機(jī)的性能自然而然成為手機(jī)攝像頭模塊的標(biāo)竿,在用戶(hù)體驗(yàn)的感受上除了影像畫(huà)質(zhì)之外,快速對(duì)焦肯定也是其中一項(xiàng)重點(diǎn)。
目前CloseloopVCM跟OIS都是一樣的處境,在各大品牌手機(jī)競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化的大前提下,各家手機(jī)無(wú)所不用其極的想借著攝像頭來(lái)達(dá)到用戶(hù)體驗(yàn)的差異化。但是在CloseloopVCM跟OIS的具體實(shí)施上,不單單是馬達(dá)供應(yīng)商而已,還需要整個(gè)攝像頭模塊供應(yīng)鏈的配合,包括從鏡頭、芯片、乃至于模塊廠(chǎng)的制造能力的搭配,才有機(jī)會(huì)把性?xún)r(jià)比優(yōu)化,也才有機(jī)會(huì)被市場(chǎng)大量采用。
幾乎所有的產(chǎn)品,在初期都會(huì)經(jīng)歷生產(chǎn)良率低,成本高、技術(shù)瓶頸及滲透率低的階段。就Closeloop而言,它即將走完這個(gè)階段,迎來(lái)快速上升的發(fā)展期。
《手機(jī)報(bào)》:closeloop攝像頭要發(fā)展,離不開(kāi)用戶(hù)體驗(yàn)效果的提升,這一方面能否突破?
劉致言:首先我們必需要先了解不管是OpenloopVCM或是CloseloopVCM在目前的手機(jī)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)中所扮演的角色都是actuator(俗稱(chēng)致動(dòng)器),其主要功能是搭配電流驅(qū)動(dòng)IC接收ISP上演算法的指令并承載著鏡頭到達(dá)指定的位置,所以在整個(gè)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)上ISP的算法是下達(dá)指令的控制方,Actuator所扮演的角色只是被控制方。
雖然CloseloopVCM每步位移的settlingtime要比OpenloopVCM來(lái)的快(7msvs15ms),但在現(xiàn)行的架構(gòu)下對(duì)于對(duì)焦速度的提升效能有限,若要達(dá)到明顯的效果提升,除了Closeloop這個(gè)重要的環(huán)節(jié)外,必須要從對(duì)焦原理跟算法多方面著手。
基本上自動(dòng)對(duì)焦主要可以分成兩類(lèi)做法:第一類(lèi)是基于鏡頭與被拍攝目標(biāo)之間距離測(cè)量的測(cè)距自動(dòng)對(duì)焦(俗稱(chēng)主動(dòng)式對(duì)焦),像LGGPro3的雷射對(duì)焦,另一類(lèi)是目前被廣泛被采用的基于影像成像清晰度的聚焦檢測(cè)式自動(dòng)對(duì)焦(俗稱(chēng)被動(dòng)式對(duì)焦),而其中聚焦檢測(cè)式自動(dòng)對(duì)焦又可以細(xì)分為對(duì)比檢測(cè)式對(duì)焦以及相位檢測(cè)式對(duì)焦兩種不同的實(shí)施方式。
以目前市面上所采用的主流自動(dòng)對(duì)焦方案而言,幾乎都是采用OpenloopVCM搭配Hill-Climb的對(duì)焦算法,其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟,性?xún)r(jià)比高,但整體效能受限于OpenloopVCM每步位移的settlingtime太長(zhǎng)以及對(duì)焦算法已無(wú)太多優(yōu)化空間,加上芯片每秒30f/s幀率的限制,所以在整體的對(duì)焦速度的提升上已經(jīng)到達(dá)技術(shù)的瓶頸。
所以,在初步導(dǎo)入CloseloopVCM后已經(jīng)能將settlingtime相對(duì)縮減并減少馬達(dá)運(yùn)行的遲滯現(xiàn)象以及解決姿勢(shì)差的問(wèn)題,并得以開(kāi)發(fā)并套用更高階之算法以提升對(duì)焦速度,所以在用戶(hù)體驗(yàn)效果提升上,已經(jīng)有初步之成果。
此外,依據(jù)影像芯片廠(chǎng)之產(chǎn)品規(guī)劃,明年將有60f/sfullframe之高階芯片推出,屆時(shí)搭配CloseloopVCM之?dāng)z像頭模塊將會(huì)有更顯著之性能提升,將帶給手機(jī)廠(chǎng)更有效的武器來(lái)提升終端用戶(hù)體驗(yàn)。
同樣的,在提升手機(jī)攝像頭之對(duì)焦速度上,芯片廠(chǎng)也下了功夫,目前手機(jī)所采用的對(duì)比檢測(cè)式對(duì)焦,其算法為在移動(dòng)鏡頭去搜尋到最大對(duì)比前不斷調(diào)整鏡頭位置,因此需要移動(dòng)相對(duì)多步以至于整體速度較慢,為了解決這個(gè)問(wèn)題,芯片廠(chǎng)已經(jīng)將專(zhuān)業(yè)的單反相機(jī)中廣泛采用的PhaseDetection相位檢測(cè)對(duì)焦系統(tǒng)導(dǎo)入手機(jī)攝像頭領(lǐng)域,其技術(shù)原理是將入射光線(xiàn)分成成對(duì)的圖像,執(zhí)行一次相位差計(jì)算以確定對(duì)焦調(diào)整的精確方向和調(diào)整量通過(guò)搭配影像芯片內(nèi)建的軟件算法進(jìn)而達(dá)到鏡頭快速定位。
目前索尼已經(jīng)和三星合作開(kāi)發(fā)第一代之PhaseDetection影像芯片,并具體實(shí)現(xiàn)在三星的GalaxyS5上,并搭配三星電機(jī)之滾珠閉環(huán)馬達(dá)進(jìn)而達(dá)到快速對(duì)焦之用戶(hù)體驗(yàn)。但這顆芯片為三星與索尼共同開(kāi)發(fā),所以并未對(duì)外銷(xiāo)售,因此索尼已經(jīng)完成開(kāi)發(fā)第二代PhaseDetection影像芯片,并更提升其性能,預(yù)計(jì)在今年Q4即可在市面上亮相。
芯片廠(chǎng)無(wú)論是推出內(nèi)建PhaseDetection相位檢測(cè)功能的影像芯片,或是搭配更高幀率的影像芯片,又或者是主動(dòng)式雷射對(duì)焦以及雙鏡頭的StereoMatching測(cè)距技術(shù),CloseloopVCM都會(huì)在手機(jī)攝像頭之快速對(duì)焦平臺(tái)上扮演著舉足輕重的腳色,尤其在拍攝視頻連續(xù)對(duì)焦的狀態(tài)下效果則更加明顯。
其實(shí),運(yùn)動(dòng)變化是人類(lèi)生活的常態(tài),不僅僅只有專(zhuān)業(yè)的運(yùn)動(dòng)賽事才需要快速對(duì)焦的攝像機(jī)。消費(fèi)者在用手機(jī)拍照時(shí),經(jīng)常需要拍一些動(dòng)態(tài)的畫(huà)面,例如小孩蕩秋千、滑滑梯,而傳統(tǒng)攝像頭拍攝的效果通常是模糊不清的。就好比在擁堵的馬路上,跑車(chē)根本發(fā)揮不出它速度極快的特點(diǎn),它需要高速公路配合,才能彰顯出自身的價(jià)值。
《手機(jī)報(bào)》:過(guò)去限制closeloop攝像頭發(fā)展的成本問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生變化嗎?
劉致言:鏡頭、芯片、馬達(dá),是攝像頭模塊的三大件。CloseloopVCM之所以?xún)r(jià)格居高不下,馬達(dá)供應(yīng)商、資源有限是重要原因。
經(jīng)過(guò)這兩三年的發(fā)展,CloseloopVCM供應(yīng)商的數(shù)量正在增加,除了TDK、LGInnotek等國(guó)際企業(yè)之外,不少大陸馬達(dá)廠(chǎng)家在尋求差異化、轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下,也在積極開(kāi)發(fā)CloseloopVCM。
除此之外,模塊廠(chǎng)商也在逐漸熟悉Closeloop攝像頭模塊的設(shè)計(jì)、量產(chǎn)能力都在逐步提高。目前Closeloop產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都在發(fā)展,2015年模塊的成本會(huì)大幅下降。屆時(shí)Closeloop攝像頭模塊成本估計(jì)僅比普通模塊高出0.5~1美金,市場(chǎng)接受度會(huì)因此提高。
《手機(jī)報(bào)》:有人認(rèn)為,相對(duì)OIS光學(xué)防抖而言,closeloop攝像頭可能只是一種過(guò)渡產(chǎn)品,您怎么看?
劉致言:OIS光學(xué)防抖的價(jià)值是肯定的,但也有局限性。例如,在拍攝視頻時(shí),OIS光學(xué)防抖攝像頭耗電量相對(duì)較大,發(fā)熱問(wèn)題有可能對(duì)攝像頭芯片壽命、質(zhì)量穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
或許將來(lái),攝像頭會(huì)集成Closeloop和OIS,而目前從量產(chǎn)可行性方面來(lái)說(shuō),Closeloop攝像頭制造相對(duì)簡(jiǎn)單,會(huì)率先得到大面積的應(yīng)用。預(yù)計(jì)明年配備Closeloop攝像頭和OIS光學(xué)防抖攝像頭的旗艦機(jī)比例將是7比3。
《手機(jī)報(bào)》:closeloop攝像頭是否會(huì)流行起來(lái)?
劉致言:過(guò)去一段時(shí)間,解析度越做越高是手機(jī)攝像頭發(fā)展的主線(xiàn),到了1300萬(wàn)像素、2000萬(wàn)像素時(shí)代后,再單純追求解析度已經(jīng)難以滿(mǎn)足終端廠(chǎng)商的需求。因?yàn)閷?duì)于消費(fèi)者而言,圖元的提高已經(jīng)不代表相機(jī)質(zhì)量的提升。
消費(fèi)者的需求、手機(jī)品牌商更新?lián)Q代的本能,都在呼喚Closeloop攝像頭的應(yīng)用。流行起來(lái)是一定的,只是時(shí)間早晚的問(wèn)題。
三星用閉環(huán)馬達(dá),人們會(huì)說(shuō)閉環(huán)馬達(dá)只有售價(jià)三五千的手機(jī)才能接受;vivo用閉環(huán)馬達(dá),人們又會(huì)說(shuō)只有以拍照功能為賣(mài)點(diǎn)的手機(jī)會(huì)采用閉環(huán)馬達(dá)。如果說(shuō),這些品牌都不具有代表性,那么小米開(kāi)始采用閉環(huán)馬達(dá)應(yīng)該可以說(shuō)明一些問(wèn)題。
Closeloop攝像頭成本下降的同時(shí),在小米4的市場(chǎng)帶動(dòng)效應(yīng)下,將有越來(lái)越多的手機(jī)品牌采用Closeloop攝像頭。估計(jì)不需要等到后年,closeloop就會(huì)流行起來(lái)。
《手機(jī)報(bào)》:四季春在closeloop方面有無(wú)布局?
劉致言:目前大陸Closeloop、OIS光學(xué)防抖等高端攝像頭模塊供應(yīng)商不多,四季春只有把握這樣的時(shí)機(jī)才能真正做到彎道超車(chē)。
根據(jù)公司的計(jì)劃,將為Closeloop、OIS光學(xué)防抖配備全自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)和AA生產(chǎn)線(xiàn),今年8月份設(shè)備就會(huì)到廠(chǎng)安裝,預(yù)計(jì)在明年第三季度量產(chǎn)Closeloop攝像頭模塊,屆時(shí)與OIS光學(xué)防抖攝像頭模塊合計(jì)產(chǎn)能將達(dá)到3KK/月。
值得一提的是,公司現(xiàn)在的主力研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)自美國(guó)偉創(chuàng)力,曾經(jīng)服務(wù)過(guò)蘋(píng)果、諾基亞、索尼、亞馬遜等國(guó)際一線(xiàn)品牌客戶(hù),這是一只具有國(guó)際領(lǐng)先研發(fā)實(shí)力的攝像頭設(shè)計(jì)、研發(fā)工程師團(tuán)隊(duì)。
因此,四季春除了具有高端攝像頭模塊的產(chǎn)能之外,將非常注重?cái)z像頭模塊后段調(diào)試部分。調(diào)試是模塊廠(chǎng)商根據(jù)客戶(hù)的要求進(jìn)行生產(chǎn),調(diào)試做得好可以有效幫助提升良率,是四季春有別于其他模塊廠(chǎng)的重要方面,也是未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)。