从“宇瞳光学”招股书反看安防行业龙头格局

9月20日,宇瞳光学在创业板成功上市,市值奔40亿。宇瞳光学主要经营光学镜头,产品涵盖安防镜头、车载镜头、机器视觉镜头等领域,其中,安防监控镜头是其核心产品。所谓安防监控镜头,通俗理解就是视频监控摄像头。


从“宇瞳光学”招股书反看安防行业龙头格局


目前,宇瞳光学是全球安防监控镜头出货量最大的生产供应商,是海康、大华、宇视、韩华等头部安防企业(下游厂商)的主要镜头供货商。


从“宇瞳光学”招股书反看安防行业龙头格局


TSR出具的调研报告显示,2017年,宇瞳光学在全球安防监控镜头出货量的市场份额占有率达38.1%,位居全球第一位,且超过第二位22.0%。

宇瞳光学成立于2011年,公司成立之初,主要为日资、台资企业加工零部件,后来,考虑到做零部件加工难以形成自己的品牌,公司决定转型研发安防监控镜头。一方面,安防监控是国家支持的行业;另一方面,2010年,国内从事安防监控镜头的企业还未形成气候,产值过亿的企业几乎没有。

从市场需求来看,90%的安防监控镜头需求来自定焦和小变焦镜头,此类产品成本低,适合大批量产销,因此这类产品成为公司的宇瞳光学的方向。

宇瞳光学使用的“玻塑混合模式”。早期,光学镜头多数采用成本较高的玻璃镜片,塑胶镜片被认为低端。随着技术进步,塑胶镜片成像质量直逼玻璃镜片,而由于不需要人工加工,其生产成本大大低于玻璃镜片。宇瞳光学看准这个趋势,在业内率先大量使用塑胶镜片,以高性价比产品快速打开市场。

对于安防监控镜头来说,光圈越大,夜间成像质量越佳,而在大光圈镜头研发方面,公司始终走在行业前沿。据他介绍,此前,在业内普遍使用2.5光圈镜头时,该公司已生产出2.0光圈镜头,去年又推出1.6光圈镜头,引起市场强烈反响。

宇瞳最新研发的一款镜头,采用先进的玻璃非球面技术,光圈增大到1.0,该产品过人之处在于,即使在极度黑暗的环境中,其仍能输出彩色画面。

经过百年发展,光学镜头发展比较成熟,世界范围内,德国和日本在镜头研发和制造方面历史悠久,遥遥领先,典型的如徕卡、卡尔蔡司、富士等。

早期的安防监控市场,以腾龙、富士、CBC(COMPUTAR)等为代表的日系主导垄断。目前中国安防监控摄像机的镜头由中国供应商主导。2018年前三位供应商供应商出货量占全球镜头64%,分别为宇瞳光学、舜宇光学、联合光电,之后是福光股份、凤凰光学。

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从宇瞳光学披露的大客户信息看,目前安防领域的大华、海康、宇视、韩华等头部企业是大客户,为其贡献了60%的营收。其中大华的比例高于海康,主要的原因是海康还有其他镜头渠道考量。

镜头领域排名第五的凤凰光学在1997年上海证券交易所上市,成为中国光学行业第一家上市公司2015年7月,凤凰控股及下属上市公司凤凰光学正式纳入中电海康管理体系。


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宇瞳光学2019上半年大客户情况


宇瞳的对手,福光光学主要客户也是海康和大华。另外,福光正积极拓展新兴领域客户,与华为、旷视科技、依图科技、云从科技、地平线等人脸识别、智能驾驶领域客户逐步建立了合作关系。18 年公司对上述客户的销售额增长迅速。

以上内容参考了:宇瞳光学招股书


附—技术解析


百万像素镜头误区:

一直以来,安防行业很少提及镜头参数,因为在标清时代,镜头对成像质量影响不大;高清监控时期,镜头厂商宣传高清镜头“百万像素高清镜头”,但是很少提供更多镜头解像力的细节;实际上,每毫米线对数是(lp/mm)是光学领域广泛使用和接受的用来评价镜头解像力的参数,但是,监控领域的厂商很少公布;并且,即使镜头的解像力,即每毫米线对数(lp/mm)指标一致,摄像机也还会由于传感器像素尺寸差异而在最终成像上有差异。


不同的高清摄像机的像素尺寸不同,将影响到镜头的选择。lp/mm表述的是确定的物理宽度(mm)条件下的镜头解析能力,而不同的摄像机的像素尺寸并不相同,因为成像传感器的靶面尺寸不同(1/3,1/2等),其上面的像素数目也不同。120lp/mm分辨率的镜头,可能适合200万像素1/2靶面的摄像机,但不一定匹配200万像素靶面为1/3的摄像机。

镜头解像力的物理局限

镜头的解像力受到光的衍射限制,理论最大值约为1470/F(F为镜头最大孔径时的光圈数),数码相机镜头实际有效分辨率受像差、低通滤波器等影响,还要低很多。目前专业大孔径定焦镜头和变焦镜头最大孔径时的分辨率,画面中心通常可达到200~150线对/毫米。

高清镜头与传感器简单匹配:可以这样来理解,1mm内有N条黑白线对,那么就有N条白线和N条黑线总共2N条线。以摄像机的一个感光元对应以一条白线或黑线,那么摄像机在1mm内需要有2N个感光元来对应N条白线和N条黑线,摄像机的感光元密度就是2N/mm。


这时摄像机感光元件的分辨率和镜头的解像力正好匹配,没有浪费。同样如果一个摄像机每毫米的像素密度是M点(pixel/mm),那么应该选择一个解像力是M/2 lp/mm的镜头。

200万像素匹配镜头举例:

有一个200万像素摄像机,像素数为1600×1200=1920000,感光面尺寸是1/2吋(水平尺寸是6.4mm、垂直尺寸是4.8mm),它的水平像素密度是1600/6.4=250 pixel/mm,垂直像素密度是1200/4.8=250 pixel/mm,感光像元尺寸是4um×4um。所以镜头分辨率应选125 lp/mm。如果一个2百万像素摄像机感光面尺寸是1/3吋(水平尺寸是4.8mm,垂直尺寸是3.6mm),它的水平像素密度是1600/4.8=333.3 pixel/mm,垂直像素密度是1200/3.6=333.3 pixel/mm,所以镜头解像力对应应该选167 lp/mm。

4K摄像机匹配镜头举例:

以Super 35mm格式的传感器为例,传感器靶面为26.2mm×13.8mm,则4K相机匹配的镜头的解像力计算应该是2160/2/13.8=78lp/mm,如图。


MTF曲线图:

MTF曲线图上,用于评价一款镜头成像清晰度的两个指标(反差和分辨率),可以清楚地表现出来。镜头的反差表示了镜头还原实物反差变化的能力,它对应的是空间频率很低时的MTF值,随着空间频率提高,MTF 值以递减的趋势变化。


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高清镜头除了分辨率(解像力),还有色差/相差、日夜、镀膜等等工艺及技术。另外,一般镜头厂家都是以中心解像力来标定镜头的像素的,边缘解像力一般只能达到中心的60%左右。


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