國產(chǎn)CIS的翻身仗

2026年4月20日，德國韋茨拉爾與中國長春，兩座相隔萬里的城市，完成了一次足以改寫全球影像產(chǎn)業(yè)格局的雙向奔赴。國際頂級光學(xué)品牌徠卡與國產(chǎn)高性能CMOS廠商長光辰芯正式官宣戰(zhàn)略合作，雙方將聯(lián)合為下一代徠卡相機(jī)定制開發(fā)高性能CMOS圖像傳感器。

要知道，在過去數(shù)十年里，徠卡、哈蘇、尼康、松下、理光等幾乎所有主流相機(jī)品牌，高端機(jī)型的核心CMOS均深度依賴索尼供應(yīng)，佳能憑借全自研技術(shù)形成閉環(huán)，日系廠商牢牢筑起了高端影像傳感器的鐵幕。而國產(chǎn)CMOS，長期以來只能在1英寸及以下的手機(jī)小尺寸賽道內(nèi)卷，在專業(yè)相機(jī)大靶面領(lǐng)域近乎完全失語。

這一次，長光辰芯帶著中國自研的大靶面CMOS，叩開了全球頂級影像殿堂的大門。這不是一次簡單的供應(yīng)鏈合作，而是國產(chǎn)CMOS打響真正意義上的“翻身仗”，中國CMOS芯片終于在高端相機(jī)市場，撕開了一道口子。

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壟斷與缺位：全球CMOS格局，與國產(chǎn)的“半壁江山”困境

在數(shù)碼影像的世界里，有一條心照不宣的行業(yè)鐵律——“底大一級壓死人”，決定一臺相機(jī)畫質(zhì)上限的，永遠(yuǎn)是那塊CMOS圖像傳感器。而這塊堪稱“相機(jī)心臟”的核心芯片，在過去二十年間，幾乎完全被日系廠商攥在手中。

全球可換鏡頭相機(jī)市場，傳感器供應(yīng)鏈呈現(xiàn)出一種高度集中的“帝國式”格局。索尼自身既是相機(jī)制造商，又是全球最大的圖像傳感器供應(yīng)商，其半導(dǎo)體部門長期向外部品牌輸出CMOS芯片。佳能憑借垂直整合能力，從單反時代起就堅(jiān)持自研自產(chǎn)CMOS，形成了從晶圓到整機(jī)的閉環(huán)。除此之外，幾乎所有日系、德系高端相機(jī)品牌都深度依賴索尼的傳感器供應(yīng)。

尼康雖然在歷史上曾使用過東芝、Aptina等供應(yīng)商的芯片，但進(jìn)入全畫幅無反時代后，Z系列機(jī)型的核心傳感器基本來自索尼。松下的L卡口全畫幅機(jī)型、富士的中畫幅GFX系列，其傳感器供應(yīng)鏈同樣與索尼緊密綁定。在更小眾的高端領(lǐng)域，哈蘇的中畫幅系統(tǒng)、理光的GR系列，甚至徠卡此前的多款機(jī)型，都曾搭載索尼IMX系列傳感器。

徠卡的傳感器路線尤其具有戲劇性。這家以“德味”光學(xué)著稱的百年品牌，在數(shù)碼化早期曾與比利時CMOSIS公司合作為M240定制傳感器。2017年徠卡第二次聯(lián)手CMOSIS推出了M10后，在2018年CMOSIS的幾位創(chuàng)始成員和關(guān)鍵人物離開公司，加入長光辰芯。如今，徠卡再次選擇了一家長光辰芯為其定制芯片，歷史仿佛畫了一個圓，只是圓心從比利時安特衛(wèi)普移到了中國長春。而在徠卡與長光辰芯合作之前，沒有一家中國企業(yè)的CMOS芯片真正進(jìn)入國際高端相機(jī)品牌的核心影像鏈路。

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國產(chǎn)CMOS：從小靶面到大靶面

高端相機(jī)大靶面CMOS之所以形成穩(wěn)固的壟斷格局，關(guān)鍵在于其極高的技術(shù)門檻。相較于手機(jī)端常用的1英寸及以下小尺寸CMOS，專業(yè)相機(jī)所需的全畫幅及以上大靶面芯片，不僅需實(shí)現(xiàn)超高像素集成，還需在像素架構(gòu)設(shè)計(jì)、信噪比控制、動態(tài)范圍、色彩還原精度、弱光成像性能、高速讀出能力等方面實(shí)現(xiàn)極致平衡；同時，大靶面芯片對晶圓制造工藝、拼接技術(shù)及量產(chǎn)良率的要求，遠(yuǎn)高于普通消費(fèi)級芯片。

這也導(dǎo)致國產(chǎn)CMOS長期以來始終未能進(jìn)入高端專業(yè)影像領(lǐng)域。不過，國產(chǎn)CMOS并非毫無發(fā)展成果，而是長期陷入“規(guī)模占優(yōu)、高端滯后”的發(fā)展困境，即“規(guī)模半壁江山，高端寸步難行”。

在消費(fèi)級中低端市場，國產(chǎn)廠商已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化突破。在手機(jī)端1英寸及以下小尺寸CMOS賽道，格科、思特威、豪威科技等企業(yè)持續(xù)發(fā)力，不僅實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，更在中低端市場完成對海外品牌的替代；在安防監(jiān)控、車載影像等領(lǐng)域，國產(chǎn)CMOS憑借高性價比與快速定制優(yōu)勢，占據(jù)全球過半市場份額，其中豪威科技超過30%的市占率穩(wěn)居車載CMOS全球首位。

這些成績固然可喜，但本質(zhì)上仍是在“小靶面”領(lǐng)域的規(guī)模競爭。在專業(yè)相機(jī)大靶面領(lǐng)域，國產(chǎn)CMOS長期處于市場空白狀態(tài)。盡管行業(yè)內(nèi)持續(xù)傳來技術(shù)突破消息，2021年，長光辰芯牽頭承擔(dān)的“核高基”重大專項(xiàng)“8K超高清圖像傳感芯片及系統(tǒng)研發(fā)”通過驗(yàn)收，推出了GCINE4349。這是國產(chǎn)首款全畫幅 8K 堆棧背照式傳感器，4900 萬像素、4.3μm 像素，8K 模式下120fps、4K 合并模式240fps，動態(tài)范圍最高110dB（18+檔），峰值靈敏度達(dá)75%，支持 8K DCI、寬銀幕等專業(yè)格式，面向電影制作、無人機(jī)與高端攝像，填補(bǔ)國產(chǎn) 8K 全畫幅專業(yè)CMOS空白。

這是國產(chǎn)傳感器首次在大靶面芯片上采用堆棧式技術(shù)，打破了索尼在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。2024年，思特威與晶合集成聯(lián)合，基于55nm工藝平臺和光刻拼接技術(shù)，成功試產(chǎn)了1.8億像素全畫幅CMOS。這項(xiàng)技術(shù)通過多次曝光拼接突破了單個光罩的極限尺寸，使國產(chǎn)傳感器在超高像素全畫幅領(lǐng)域也具備了理論上的可行性。

但此類技術(shù)成果始終未能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地，未被任何主流相機(jī)品牌納入供應(yīng)鏈體系，陷入“技術(shù)有突破、市場無應(yīng)用”的困境。長光辰芯的GCINE4349雖然已隨大疆的高端影像平臺進(jìn)入市場，但主要面向?qū)I(yè)電影機(jī)和工業(yè)領(lǐng)域，而非傳統(tǒng)可換鏡頭相機(jī)。直到徠卡的合作官宣，國產(chǎn)大靶面CMOS才真正意義上獲得了全球頂級影像品牌的商業(yè)背書。

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厚積薄發(fā)：從科研、工業(yè)級到民用高端影像

在行業(yè)普遍認(rèn)為國產(chǎn)大靶面CMOS商業(yè)化落地尚需時日的背景下，長光辰芯與徠卡的合作，推動國產(chǎn)影像芯片突圍進(jìn)入新階段。這一合作并非偶然，而是長光辰芯十余年技術(shù)積累的必然結(jié)果，更是國產(chǎn)高端CMOS首次通過全球頂級影像標(biāo)準(zhǔn)的全面認(rèn)證。

長光辰芯在消費(fèi)級市場的知名度相對較低，但在高端工業(yè)與科學(xué)級CMOS領(lǐng)域，該企業(yè)已成為全球頭部玩家。長光辰芯成立于2012年，依托中科院長春光機(jī)所的深厚科研積淀，深耕高性能CMOS圖像傳感器研發(fā)設(shè)計(jì)十余年，是全球前三的高端工業(yè)/科學(xué)級CMOS設(shè)計(jì)廠商。自成立以來，該企業(yè)避開手機(jī)小尺寸CMOS的紅海競爭，聚焦技術(shù)門檻更高的工業(yè)、科學(xué)級高端賽道，逐步突破核心技術(shù)瓶頸。

• 2014年，長光辰芯研制出當(dāng)時全球分辨率最高的1.5億像素CMOS圖像傳感器；
• 2015年，推出全球首款背照式科學(xué)級CMOS傳感器；
• 2021年，發(fā)布當(dāng)時市場分辨率最高的1.52億像素全局快門CMOS；
• 2024年，推出1億像素、感光面積達(dá)65.5mm×65.5mm的超大靶面CMOS，廣泛應(yīng)用于航空測繪、天文觀測等高端場景。十余年發(fā)展中，長光辰芯在全局快門像素、高靈敏度像素、低噪聲電路、高速讀出電路、3D晶圓堆疊等關(guān)鍵領(lǐng)域，積累了自主核心技術(shù)，構(gòu)建起堅(jiān)實(shí)的技術(shù)壁壘。

工業(yè)級高端賽道的技術(shù)積累，為長光辰芯進(jìn)軍消費(fèi)級專業(yè)影像市場奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。從GMAX系列工業(yè)大靶面芯片，到8K超高清圖像傳感芯片的產(chǎn)業(yè)化落地，再到面向?qū)I(yè)影像的GCINE系列全畫幅CMOS研發(fā)，長光辰芯逐步完成從工業(yè)級到消費(fèi)級的技術(shù)延伸，不僅突破大靶面CMOS設(shè)計(jì)技術(shù)，更建立起成熟的量產(chǎn)與品控體系，為與徠卡的合作提供了核心支撐。

長光辰芯與徠卡的此次合作，并非簡單的芯片采購供應(yīng)，而是涵蓋研發(fā)、量產(chǎn)全流程的深度協(xié)同，屬于真正意義上的聯(lián)合定制開發(fā)。

根據(jù)雙方公布的合作細(xì)節(jié)，專為徠卡下一代相機(jī)定制的CMOS，將深度融合徠卡在高端成像領(lǐng)域的百年技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與長光辰芯的領(lǐng)先傳感器設(shè)計(jì)能力，精準(zhǔn)匹配徠卡在色彩還原、噪聲優(yōu)化、動態(tài)范圍、細(xì)節(jié)呈現(xiàn)等方面的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。值得關(guān)注的是，此次合作整合了德國韋茨拉爾（徠卡總部）、比利時安特衛(wèi)普（長光辰芯歐洲研發(fā)中心）、中國長春（長光辰芯總部）三地工程技術(shù)資源，雙方將在芯片驗(yàn)證、圖像調(diào)校、量產(chǎn)準(zhǔn)備等環(huán)節(jié)開展全程協(xié)同，覆蓋從芯片設(shè)計(jì)到整機(jī)落地的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

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國產(chǎn)大靶面CMOS還差什么？

國產(chǎn)大靶面CMOS近年來進(jìn)步明顯，但在高端領(lǐng)域與索尼、三星等國際巨頭相比，仍存在系統(tǒng)性差距。

堆疊式（Stacked）工藝尚未完全突破。高端大靶面CMOS普遍采用背照式（BSI）+ 堆疊式（Stacked）架構(gòu)，將像素層與邏輯電路層分離以提升性能和集成度。國產(chǎn)CIS在Stacked工藝上與國際先進(jìn)水平存在差距，這是當(dāng)前國產(chǎn)高端CIS的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。思特威與晶合集成已簽署長期深化戰(zhàn)略合作協(xié)議，全力攻克國產(chǎn)CIS Stacked工藝。

像素性能與動態(tài)范圍。在超低照度、高動態(tài)成像等應(yīng)用場景中，國產(chǎn)傳感器仍面臨瓶頸：低照度下像素量子效率偏低，暗光靈敏度難以滿足高端需求；傳統(tǒng)像素架構(gòu)滿阱容量有限，單幀動態(tài)范圍不足。目前國際先進(jìn)水平已實(shí)現(xiàn)單幀90dB以上動態(tài)范圍，而國產(chǎn)產(chǎn)品在這方面仍需突破。

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供應(yīng)鏈拼圖：國產(chǎn)相機(jī)還差幾塊板？

長光辰芯進(jìn)徠卡，是傳感器單點(diǎn)的突破。但如果把視角從“一顆芯片”拉升到“一臺整機(jī)”，國產(chǎn)相機(jī)的供應(yīng)鏈完備性究竟如何？

在“強(qiáng)韌”的一端，機(jī)身結(jié)構(gòu)件、顯示屏、電池、連接件等模塊，依托中國消費(fèi)電子和新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的溢出效應(yīng)，已具備全球頂級的制造能力。華為Pura 70系列除頂配外已實(shí)現(xiàn)90%以上的國產(chǎn)化率，證明在“非精密光機(jī)”領(lǐng)域，中國供應(yīng)鏈的整合能力無與倫比。

在“爭衡”的中間地帶，CMOS傳感器和副廠鏡頭正在快速突破。永諾、唯卓仕、七工匠、銘匠等品牌，已推出覆蓋全畫幅和APS-C的自動對焦鏡頭，價格僅為日系原廠的三分之一到二分之一。長江存儲的Xtacking架構(gòu)CFexpress卡也已面世。

但在“風(fēng)險”的另一端，圖像處理器（ISP）、高端機(jī)身防抖、機(jī)械快門、超聲波馬達(dá)等核心環(huán)節(jié)，國產(chǎn)化率仍較低。尤其是ISP，這是國產(chǎn)相機(jī)供應(yīng)鏈中最致命的短板。佳能的DIGIC X、索尼的BIONZ XR、尼康的EXPEED 7，不僅是圖像處理芯片，更是各品牌數(shù)十年色彩科學(xué)、降噪算法、高速緩存管理和AI主體識別的集大成者。國產(chǎn)廠商在安防和手機(jī)領(lǐng)域雖有ISP積累，但專業(yè)相機(jī)對實(shí)時性、功耗、算法協(xié)同的要求截然不同。

值得期待的是，國產(chǎn)相機(jī)的破局嘗試從未停止。影石 CEO 劉靖康曾公開透露，影石正在研發(fā)自有 M43 卡口相機(jī)；小米此前發(fā)布的磁吸影像模塊，也采用了 M43 規(guī)格的傳感器；包括松典在內(nèi)的多個國產(chǎn)品牌，也紛紛傳出布局可換鏡頭相機(jī)市場的消息。