從“宇瞳光學”招股書反看安防行業龍頭格局

9月20日,宇瞳光學在創業板成功上市,市值奔40億。宇瞳光學主要經營光學鏡頭,產品涵蓋安防鏡頭、車載鏡頭、機器視覺鏡頭等領域,其中,安防監控鏡頭是其核心產品。所謂安防監控鏡頭,通俗理解就是視頻監控攝像頭。


從“宇瞳光學”招股書反看安防行業龍頭格局


目前,宇瞳光學是全球安防監控鏡頭出貨量最大的生產供應商,是海康、大華、宇視、韓華等頭部安防企業(下游廠商)的主要鏡頭供貨商。


從“宇瞳光學”招股書反看安防行業龍頭格局


TSR出具的調研報告顯示,2017年,宇瞳光學在全球安防監控鏡頭出貨量的市場份額佔有率達38.1%,位居全球第一位,且超過第二位22.0%。

宇瞳光學成立於2011年,公司成立之初,主要為日資、臺資企業加工零部件,後來,考慮到做零部件加工難以形成自己的品牌,公司決定轉型研發安防監控鏡頭。一方面,安防監控是國家支持的行業;另一方面,2010年,國內從事安防監控鏡頭的企業還未形成氣候,產值過億的企業幾乎沒有。

從市場需求來看,90%的安防監控鏡頭需求來自定焦和小變焦鏡頭,此類產品成本低,適合大批量產銷,因此這類產品成為公司的宇瞳光學的方向。

宇瞳光學使用的“玻塑混合模式”。早期,光學鏡頭多數採用成本較高的玻璃鏡片,塑膠鏡片被認為低端。隨著技術進步,塑膠鏡片成像質量直逼玻璃鏡片,而由於不需要人工加工,其生產成本大大低於玻璃鏡片。宇瞳光學看準這個趨勢,在業內率先大量使用塑膠鏡片,以高性價比產品快速打開市場。

對於安防監控鏡頭來說,光圈越大,夜間成像質量越佳,而在大光圈鏡頭研發方面,公司始終走在行業前沿。據他介紹,此前,在業內普遍使用2.5光圈鏡頭時,該公司已生產出2.0光圈鏡頭,去年又推出1.6光圈鏡頭,引起市場強烈反響。

宇瞳最新研發的一款鏡頭,採用先進的玻璃非球面技術,光圈增大到1.0,該產品過人之處在於,即使在極度黑暗的環境中,其仍能輸出彩色畫面。

經過百年發展,光學鏡頭髮展比較成熟,世界範圍內,德國和日本在鏡頭研發和製造方面歷史悠久,遙遙領先,典型的如徠卡、卡爾蔡司、富士等。

早期的安防監控市場,以騰龍、富士、CBC(COMPUTAR)等為代表的日系主導壟斷。目前中國安防監控攝像機的鏡頭由中國供應商主導。2018年前三位供應商供應商出貨量佔全球鏡頭64%,分別為宇瞳光學、舜宇光學、聯合光電,之後是福光股份、鳳凰光學。

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從宇瞳光學披露的大客戶信息看,目前安防領域的大華、海康、宇視、韓華等頭部企業是大客戶,為其貢獻了60%的營收。其中大華的比例高於海康,主要的原因是海康還有其他鏡頭渠道考量。

鏡頭領域排名第五的鳳凰光學在1997年上海證券交易所上市,成為中國光學行業第一家上市公司2015年7月,鳳凰控股及下屬上市公司鳳凰光學正式納入中電海康管理體系。


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宇瞳光學2019上半年大客戶情況


宇瞳的對手,福光光學主要客戶也是海康和大華。另外,福光正積極拓展新興領域客戶,與華為、曠視科技、依圖科技、雲從科技、地平線等人臉識別、智能駕駛領域客戶逐步建立了合作關係。18 年公司對上述客戶的銷售額增長迅速。

以上內容參考了:宇瞳光學招股書


附—技術解析


百萬像素鏡頭誤區:

一直以來,安防行業很少提及鏡頭參數,因為在標清時代,鏡頭對成像質量影響不大;高清監控時期,鏡頭廠商宣傳高清鏡頭“百萬像素高清鏡頭”,但是很少提供更多鏡頭解像力的細節;實際上,每毫米線對數是(lp/mm)是光學領域廣泛使用和接受的用來評價鏡頭解像力的參數,但是,監控領域的廠商很少公佈;並且,即使鏡頭的解像力,即每毫米線對數(lp/mm)指標一致,攝像機也還會由於傳感器像素尺寸差異而在最終成像上有差異。


不同的高清攝像機的像素尺寸不同,將影響到鏡頭的選擇。lp/mm表述的是確定的物理寬度(mm)條件下的鏡頭解析能力,而不同的攝像機的像素尺寸並不相同,因為成像傳感器的靶面尺寸不同(1/3,1/2等),其上面的像素數目也不同。120lp/mm分辨率的鏡頭,可能適合200萬像素1/2靶面的攝像機,但不一定匹配200萬像素靶面為1/3的攝像機。

鏡頭解像力的物理侷限

鏡頭的解像力受到光的衍射限制,理論最大值約為1470/F(F為鏡頭最大孔徑時的光圈數),數碼相機鏡頭實際有效分辨率受像差、低通濾波器等影響,還要低很多。目前專業大孔徑定焦鏡頭和變焦鏡頭最大孔徑時的分辨率,畫面中心通常可達到200~150線對/毫米。

高清鏡頭與傳感器簡單匹配:可以這樣來理解,1mm內有N條黑白線對,那麼就有N條白線和N條黑線總共2N條線。以攝像機的一個感光元對應以一條白線或黑線,那麼攝像機在1mm內需要有2N個感光元來對應N條白線和N條黑線,攝像機的感光元密度就是2N/mm。


這時攝像機感光元件的分辨率和鏡頭的解像力正好匹配,沒有浪費。同樣如果一個攝像機每毫米的像素密度是M點(pixel/mm),那麼應該選擇一個解像力是M/2 lp/mm的鏡頭。

200萬像素匹配鏡頭舉例:

有一個200萬像素攝像機,像素數為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。所以鏡頭分辨率應選125 lp/mm。如果一個2百萬像素攝像機感光面尺寸是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,所以鏡頭解像力對應應該選167 lp/mm。

4K攝像機匹配鏡頭舉例:

以Super 35mm格式的傳感器為例,傳感器靶面為26.2mm×13.8mm,則4K相機匹配的鏡頭的解像力計算應該是2160/2/13.8=78lp/mm,如圖。


MTF曲線圖:

MTF曲線圖上,用於評價一款鏡頭成像清晰度的兩個指標(反差和分辨率),可以清楚地表現出來。鏡頭的反差表示了鏡頭還原實物反差變化的能力,它對應的是空間頻率很低時的MTF值,隨著空間頻率提高,MTF 值以遞減的趨勢變化。


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高清鏡頭除了分辨率(解像力),還有色差/相差、日夜、鍍膜等等工藝及技術。另外,一般鏡頭廠家都是以中心解像力來標定鏡頭的像素的,邊緣解像力一般只能達到中心的60%左右。


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