图像传感器市场规模和份额

图像传感器市场分析

图像传感器市场规模在 2025 年达到 306.5 亿美元，预计到 2030 年将扩大到 455.4 亿美元，预测期内复合年增长率为 8.24%。增长反映了汽车安全要求、复杂的多摄像头智能手机和工业自动化需求的融合，这些需求正在重塑半导体需求。到 2025 年，汽车制造商平均每辆车配备 8 个摄像头，并计划到 2028 年增加 12 个摄像头，从而加速传感器数量和平均售价的扩张。由于低功耗片上处理，CMOS 器件将占据 2024 年出货量的 93%，而堆叠背照式 (BSI) 设计到 2030 年将以 55% 的复合年增长率扩展，解锁更高的动态范围和边缘 AI 计算。 4-12 MP 分辨率范围占据主导地位，占 32% 的收入，因为它平衡了主流消费者和工业用途的图像质量和成本。竞争意图随着索尼、三星、OmniVision 和 Onsemi 在地缘政治出口管制、300 毫米晶圆稀缺以及减缓亚微米像素缩小的热噪声屏障等因素的影响下，捍卫自己的市场份额，抵御新进入者的影响，图像传感器的市场份额正在不断上升。

全球图像传感器市场趋势和见解

汽车级图像传感器推动 ADAS 和自主部署

汽车安全法规正在将摄像头从高级选项转变为强制设备，从而改变图像传感器市场。 onsemi 的 Hyperlux AR0823AT 赢得了 Subaru 的下一代 EyeSight 立体相机插槽，满足自主决策的 ASIL-C 目标。佳能的原型 410 MP 传感器处理速度为 3,280 MP/s，这表明现代传感器是计算平台，而不是被动成像器。索尼计划2019 年至 2030 年间，汽车摄像头节点数量增长了 6.68 倍，凸显了 OEM 对高动态范围、低延迟部件的持续需求。 HDR、LED 闪烁缓解和功能安全 IP 现已成为标准配置，将汽车成像仪定位为关键的安全基础设施。^{[1]onsemi，“为 Subaru EyeSight 选择的 Hyperlux 传感器”，onsemi.com}

亚洲采用高分辨率 CMOS BSI 传感器的多摄像头智能手机

亚洲的手机生态系统不断推动像素架构的突破。从 2025 年开始，三星将其华城生产线转变为堆叠式 CIS 制造，以追逐高端 iPhone 设计胜利。其 3 层传感器将光电二极管、传输层和逻辑层分开，在缩小占地面积的同时提高了动态范围。 OmniVision 的 OV50X 以 1.6 µm 像素提供 110 dB 单次曝光 HDR，证明亚洲供应商目前在低光计算图像领域处于领先地位ing。从百万像素竞赛到图像质量的转变凸显了成熟的智能手机周期，其中先进的 BSI 和 AI ISP 集成使用户体验与众不同。

精准农业和工业检测中越来越多地采用 SWIR/NIR 传感器

短波红外 (SWIR) 曾经成本过高，现在正在转向商业规模。意法半导体推出了间距为 1.62 µm、QE 为 60% 的量子点 SWIR 阵列，旨在实现单美元 ASP。较低的材料成本可以释放水分、作物压力和聚合物分选的用例。 《Quality》杂志预测短波红外成像的复合年增长率为 28%，从 2022 年的 8900 万美元增至 2028 年的 3.95 亿美元。工业检测线采用 SWIR 来检测可见光不可见的污染物，从而提高工厂自动化的投资回报率。

支持边缘人工智能的视觉模块加速物联网和智能城市项目

严格的欧洲隐私法鼓励传感器智能以限制云传输。智能像素研究显示像素内人工智能可以在每像素 6 µW 的功耗下拒绝 54-75% 的冗余数据，从而在节省能源的同时大幅削减带宽。艾迈斯欧司朗获得了 2.27 亿欧元《芯片法案》资金，用于扩建奥地利晶圆厂，为智能路灯和交通节点建造边缘 AI 光学传感器。将 microLED 显示驱动器与传感相结合，让城市设备融合可视化和数据采集，简化维护和成本。

供应链集中度300 毫米晶圆厂的产能过剩造成价格波动

SEMI 到 2024 年的月产能将达到 3000 万片，但生产集中在少数亚洲代工厂周围，从而加剧了需求高峰期间的短缺。图像传感器生产线现在与高利润的人工智能加速器竞争相同的 300 毫米工具，从而提高了芯片价格并延长了交货时间。麦肯锡观察到，光刻所需的 60% 特种化学品缺乏美国本土供应，增加了上游风险。在亚利桑那州和欧洲晶圆厂在 2026 年达到量产之前，价格波动将压缩整个图像传感器市场的利润。

亚微米像素缩小的热噪声和功耗限制进一步提高分辨率增益

当像素间距降至 1 µm 以下时，热噪声会侵蚀信噪比，迫使采用昂贵的电路技巧，例如实现 0.15 的 Skipper-in-CMOS 读出e-rms 却增加了复杂性。 SPIE 分析显示，更紧密的间距需要具有更快 f 数的光学器件，从而使测量变得复杂模块设计。随着功耗预算收紧，供应商转向堆叠式 BSI 和传感器上 AI，以提高有效分辨率，同时避免像素不断缩小。^{[2]SEMI，“全球半导体产能预计在 2024 年增长 6%”，semi.org}

细分市场分析

按类型：CMOS 主导地位推动创新

CMOS 传感器占据 2024 年出货量的 93%，这凸显了其低功耗逻辑集成和每晶圆经济性。到 2025 年，CMOS 图像传感器市场规模将达到 287 亿美元，使 CCD 收入相形见绌。列并行 ADC 和背面布线提升了帧速率，同时缩小了芯片面积，使供应商每年仅针对手机就可以出货 5-70 亿个零件。科学和医疗仪器继续订购超低暗电流的 CCD，但晶圆厂投资趋势转向 CMOS，确保其份额上升。萨姆斯ung 的 3 层堆叠展示了分离光电二极管、传输和逻辑平面如何提高量子效率并减少串扰，从而巩固 CMOS 的领先地位。

第二代堆叠式 CIS 改进了冗余和缺陷管理，预计到 2030 年，CMOS 的单位复合年增长率将达到 10.2%。这一势头使得来自中国和印度的新进入者能够获得成熟节点 65 nm 流程的许可，并仍然推出具有竞争力的汽车环视成像器。图像传感器市场仍然以 CMOS 创新为基础，因为代工厂增加了专用于光子模块的埋氧隔离和混合键合线。^{[3]视觉科学年度评论，“数字图像传感器演进”，annualreviewofvisionscience.org}

作者处理技术：堆叠式 BSI 引领创新

堆叠式 BSI 出货量以 55% 的复合年增长率增长，因为垂直整合化规避了二维缩放限制。分离光电二极管和逻辑层可以在不扩大芯片的情况下获得更大的光收集面积，从而使灵敏度提升 1.5-2 EV。佳能的 410 MP 堆叠式全画幅传感器通过 40 个并行通道读取 3,280 MP/s，显示出高性能潜力。随着晶圆到晶圆混合键合从试点转向 24/7 生产，制造良率有所提高，与硅通孔堆叠相比，成本降低了 30%。

在图像传感器市场中，预计到 2030 年，在智能手机和汽车 ADAS 销量增长的支撑下，堆叠 BSI 的图像传感器市场规模将达到 259 亿美元。前端和传统 BSI 在成本占主导地位的低端设备中仍然可行，但高端制造商现在围绕多层堆栈调整路线图，在像素矩阵下嵌入 ISP 块、SDRAM 和 AI 加速器，推动系统级封装融合。

按快门类型：尽管全球增长，滚动仍占主导地位

滚动快门捕获2024 年收入将减少 87%，因为更简单的顺序读出使芯片面积较小且功耗较低。智能手机和无人机中基于页面的运动模糊校正使得滚动在大多数用例中都可行。相反，由于 AR/VR、机器人技术和无法容忍失真的自动驾驶汽车，全局快门的复合年增长率正在扩大 18.6%。 Meta 的专利详细介绍了在滚动和全局读出之间切换的多模式传感器，以平衡功率和精度。

随着高速机器视觉线和头戴式显示器的激增，全局快门图像传感器的市场份额预计到 2030 年将达到 19%。新的像素架构将电荷存储在屏蔽金属层下，允许 >120 dB 的 HDR，而不会出现滚动伪影。 Teledyne e2v 等供应商将全局快门与深度映射相位掩模配对，将 2D、3D 和 NIR 传感融合在一个芯片中

按光谱：可见 RGB 引领 NIR 增长

可见 RGB 仍然是销量引擎，截至 2024 年产生了 35% 的收入，然而，对 NIR 和 SWIR 的需求正在增长。一旦每个模块的成本降至 2 美元以下，意法半导体的量子点突破将使 SWIR 能够渗透到消费类电子产品中。农业、食品分选和锂金属电池检测依靠 NIR/SWIR 穿透来揭示可见光不可见的水分或缺陷特征。

回收工厂的高光谱项目将 32 波段芯片组合到可识别聚合物或纺织品的传送带相机中，反映了图像传感器市场如何在 RGB 之外实现多元化。 X 射线和紫外线传感器继续在医疗和半导体计量领域继续发展，这些领域的监管和集成障碍限制了产量。

地理分析

以收入衡量，北美仍然是最大的区域买家，因为 ADAS 法规和国防采购推动了高规格的平均售价。美国最终确定自动紧急制动规则，隐含要求向前行驶- 2029年起所有轻型车辆配备前置摄像头，锁定长尾需求。加拿大的一级供应商聚集在安大略省的汽车走廊周围，墨西哥为美国原始设备制造商提供模块组装。该地区对半导体主权的推动促使台积电在亚利桑那州建造了耗资 1650 亿美元的巨型晶圆厂，预计将在 2027 年之后供应成熟节点的 CIS 晶圆。

欧洲强调隐私优先的智能城市，通过《芯片法案》为边缘 AI 图像传感器提供资金。艾迈斯欧司朗斥资 5.88 亿欧元在奥地利扩建，将为汽车激光雷达和城市交通节点提供服务。德国和法国执行 Euro-NCAP 摄像头基准，这些基准已惠及整个欧洲大陆的供应商。当地法规限制面部数据的云存储，鼓励传感器内加密和设备推理，为安全图像传感器市场设计创造溢价。

亚太地区拥有最多的晶圆产能，出货量增长最快。日本索尼力争在一级联盟的支持下，到 2026 年获得 43% 的汽车 CMOS 份额s。韩国三星正在重组 Hwaseong，每月增加 20 万片 CIS 产量，以回填智能手机和 AR/VR 相机。中国增加了对其吉林一号星座的遥感需求，但面临美国对先进28纳米CIS节点的出口管制，促使国内代工厂加速成熟工艺投资。印度成为汽车行车记录仪和低成本手机的消费驱动型市场，而以色列则在砷化镓工厂开发利基国防成像器，扩大了区域多样性。

竞争格局

索尼通过堆叠 BSI IP 引领图像传感器市场和汽车设计集成，到 2023 年将占据 32% 的收入，目标是到 2026 年占 43%。三星通过针对 iPhone 合同的 3 层传感器加剧竞争，利用代工逻辑一致性来缩短开发周期。 OmniVision 在 HDR 和低光性能方面与其 OV50X 在中国旗舰产品中获得青睐。

Onsemi 等二线厂商专门生产符合汽车 ASIL 标准的零部件，而 STMicroelectronics 则推出适合消费物联网的低成本 SWIR 模块。与 Airy3D 合作后，Teledyne e2v 扩展到 3D 深度传感器领域，拓宽了工业产品范围。苦苦挣扎在 4% 份额的 SK 海力士将晶圆厂转向高带宽存储器，这表明落后竞争对手面临整合压力。

战略主题包括从晶圆到模块的垂直整合、混合晶圆键合以在像素下嵌入 DRAM，以及将晶圆厂区域化以适应贸易政策。由于 IP 壁垒和汽车认证周期，成熟节点 CIS 获得稳定的利润，使图像传感器市场适度集中但创新密集。