半导体行业:高动态范围是CIS性能提升主要方向 LOFIC有望成为关键技术
时间:2024-01-11 17:19:25来自:广发证券字号:T  T

核心观点:

高动态范围是CIS性能提升主要方向。动态范围可以理解为在一幅成像画面中,最亮部分和最暗部分之间亮度的比值。目前,图像传感器可以拍摄的动态范围是明显小于人类的视觉系统的;因此拍摄明亮的被摄体,暗部会发黑模糊;拍摄昏暗的被摄体,亮部会过度曝光;这一情况在尺寸较小的手机图像传感器中更加明显;提升传感器动态范围是CIS性能提升的主要方向。为了实现更高的动态范围,行业提出了多重曝光、改变像素结构、软件算法优化等多种技术路径以及各种多路径融合的方案。

LOFIC技术通过改变像素结构提高动态范围。LOFIC(LateralOverflowIntegrationCapacitor,横向溢出集合电容)是一种通过改变像素点的电路结构、提高传感器动态范围的技术路径。相较于普通传感器,带LOFIC的像素点中增加了一个沟槽电容器,当电荷超过像素原本能承载的最大限度(最大阱容),多余的电荷就会流到电容器中,避免了过曝现象,高亮画面得以在图像中清晰显示。LOFIC技术中需要在光电二极管周边集成表面积较大、沟槽较深的电容器,像素点内电路结构复杂,在像素点尺寸相对较小的相机、手机传感器中应用落地难度高、目前量产应用较少。

LOFIC技术有望成为旗舰手机CIS关键技术路径。豪威科技在LOFIC技术的应用落地、场景推广方面进展较快;公司在2023年9月发布了采用TheiaCel?DCG+LOFIC技术的800万像素汽车CIS,与未采用LOFIC的前代产品相比,新产品LFM动态范围提高至3.3倍,总动态范围提高至近3倍。根据GSMAREA,2024年即将发布的荣耀Magic6旗舰机型主摄将搭载带LOFIC的手机CISOV50K,这将是全球首款量产的应用LOFIC技术的手机CIS。目前手机主摄分辨率已稳定在5000万级别、同时感光尺寸也有相对明晰的上限(1英寸是目前商业化应用手机CIS的最大感光尺寸),如何在有限感光尺寸实现高动态范围是各厂商重点发力方向。LOFIC技术可以极大程度提高满阱容量保证高光成像效果、同时高转换增益模式也可保证暗光成像效果,且展望后续有进一步增加LOFIC数量的升级方向,有望成为旗舰手机CIS关键技术路径。

投资建议。建议关注在高端手机CIS领域(主要为50M大像素点产品)有新产品进展、在LOFIC等下一代关键技术领域提前布局的国内CIS厂商。

风险提示。国产厂商技术研发不及预期;下游需求不及预期;市场竞争加剧。

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