去年三月,索尼罕見上架了一款早已停產的相機:DSC-W830。
DSC-W830最初在2014年上市,配備8倍光學變焦蔡司鏡頭,像素2010萬。雖然是十歲高齡的古董產品,但返場價格依然“高達”749元,和當年120美元的上市價相差無幾。
相比之下,和DSC-W830同一年上市的神機iPhone 6,目前二手市場回收價只有150元左右,約為發布定價的3%。蘋果在兩年前就把iPhone 6送進了電子墳場,結束了售后服務。但DSC-W830卻越老越香,在亞馬遜的二手價格被炒到了245美元。
另一位煥發第二春的電子古董是諾基亞經典機型3210。
今年6月,諾基亞發售了連微信的裝不了的3210復刻版,處理器是紫光展銳T107,搭載2.4英寸LCD屏幕,不能連Wi-Fi,不能用微信。后置200萬像素攝像頭,清晰度比行車記錄儀強的有限。
1999年(左)和2024年復刻(右)的諾基亞3210系列
結果上市當天,諾基亞3210復刻版瞬間售空,第二天的補貨也在30分鐘內售罄。
過氣電子設備是按斤賣還是按金賣,起決定作用的是一個幾年前還鮮為人知的詞匯:
CCD。
以種草聞名的小紅書上,“CCD”相關的筆記數量高達284萬,幾乎成為相機板塊的代名詞。在諾基亞官方下場復刻3210之前,2013年發售的iPhone 5S一度也被小紅書帶火,在二手交易平臺被炒到上千元。
摩爾定律的提出者戈登·摩爾泉下有知,不知作何感想。
CCD是什么
1922年,赴日本講學的愛因斯坦乘坐“北野丸”號途徑上海,在只有一天的快閃行程里,愛因斯坦收到了瑞典駐上??傤I事的通知:他本人獲得1921年諾貝爾物理學獎。不過獲獎原因并非相對論,而是他發現的“光電效應原理”。
近五十年后,貝爾實驗室的兩位物理學家威拉德·博伊爾(Willard Boyle)和喬治·史密斯(George Smith)基于愛因斯坦的發現,共同發明了數碼相機的核心部件——CCD。
CCD(Charge Coupled Device),中文名叫電荷耦合元件,是一種將光信號轉換為電信號的圖像傳感器。
通俗來說,CCD相當于攝像頭的眼睛,由許多百萬像素的感光單位組成,當其表面受到光線照射時,每個感光單位會將電荷反映在組件上,而所有單位產生的信號共同構成一幅完整的畫面。
理論基礎夯實后,柯達的工程師史蒂文·薩松(Steven Sasson)率先實踐出真知,在1975年做出了世界上第一臺數碼相機。
相比同期只能對2%入射光做出反應的膠卷相機,數碼相機將這一數據提升到了驚人的70%[2],由此開啟了清晰的數碼影像時代。
在哈勃太空望遠鏡中,也能找到CCD的身影,充分說明真正的攝影水平,永遠不會被器材束縛。
哈勃望遠鏡拍攝的大名鼎鼎的“創世之柱”
但實際上,這張照片經過了大量后期處理
在隨后近四十年時間里,CCD當之無愧地占據了圖像傳感器絕大部分市場份額,鍛造了索尼、佳能、尼康為代表的日本影像三巨頭。
但早在上世紀末,CCD就已經日薄西山,逐漸被另一種技術路線CMOS所取代。
比CCD還早一年誕生的CMOS,選擇了完全不同的技術路線。
不同于CCD所有像素點都用作感光區域、逐漸將電荷轉移到電路中,轉化成數字信號。CMOS在每個像素的感光區里,都隔出一小塊區域用于放置晶體管,就地將電荷轉成電壓信號,由此帶來讀出效率的提升。
放在實際體驗中,CMOS無論是清晰度、色彩還原還是成像質量,都遠遠領先于CCD。
然而物理學家們也沒想到,CCD所有的缺點,都成了它十幾年后詐尸式翻紅的功臣。
相比CMOS,CCD相機在變焦過程中,畫質會十分模糊,成像還容易出現暈染。另外,CCD相機的光圈普遍偏小,在較暗光線下拍攝出的照片,會伴隨大量噪點。
最顯著的差距還是源于白平衡能力——也就是色彩還原能力,CCD相機的成像多少會有色差。加上卡片機像素不高的特點,普遍清晰度低??偟膩碚f就是畫質感人,出片質量太差。
相比CMOS(右),CCD(左)存在blooming效應
然而,這些技術流無法容忍的成像質量弊端,對小紅書博主卻是如有神助——人臉的瑕疵可以被過曝完美遮蓋,CCD色彩失真的絕活,直接省去了后期套濾鏡的繁瑣步驟。
“膠片質感”、“朦朧美”、“自帶氛圍感的冷白皮”,拍出堪比復古港風大片的博主們,不惜雙手奉上所有網紅界流行的溢美之詞。
眼看著CCD在一眾自來水博主的鼓吹下火速出圈,從破產十二年的柯達到賣身微軟的諾基亞,都爭先恐后的蹭上了CCD的熱度。
今年4月,柯達上線了PixPro FZ55,一舉問鼎日本BCN+R銷售排行榜。而另外兩款柯達“卡片機”則分別占據第三和第五位,日本影像三巨頭被打得潰不成軍[4]。諾基亞3210復刻版在上市當天售罄,幾次補貨也都遭到哄搶。
然而,除了文章開頭提到的索尼DSC-W830,市面上幾乎所有新發售的“CCD相機”,都沒有CCD傳感器。
諾基亞3210復刻版,圖像傳感器是貨真價實的CMOS。在日本賣爆的柯達PixPro FZ55,配備的也是1635萬像素的CMOS感光元件,生產方也是品牌授權,俗稱貼牌。
柯達PixPro FZ55
雖然“卡片機”在小紅書上人手一個,但真正搭載CCD傳感器的卡片機,無一例外都是早已停產的電子古董,賣一臺少一臺。
被手機掃進電子墳場
CCD傳感器問世的第四十年(2009),年過古稀的兩位發明人終于獲得諾貝爾獎,然而他們共享殊榮的這項物理學發明,卻正在淘汰的邊緣。
Willard Boyle和George Smith
2010年,CCD在圖像傳感器的市場份額僅剩11.4%,剩下的88.6%由CMOS牢牢把控[5]。
雖然兩項技術都誕生于上世紀60年代,但長期以來,CMOS不僅在處理電路時噪音大,還占用了有效的感光面積,成像質量和分辨率較低,一直被CCD壓制。
直到1980年,NEC發明了一種鉗位光電二極管(簡稱PPD),極大地減少了感光元件的噪聲,為CMOS打開了產業界的大門,在追求性價比的消費級相機中找到用武之地。
真正讓傳感器市場換了翻天地的,是智能手機的普及。CMOS低功耗、高集成度的特點完美契合了手機對尺寸和能耗的病態訴求。時至今日,索尼、三星和豪威瓜分了CMOS傳感器市場,傳統的相機巨頭銷聲匿跡。
下游終端需求結構的變化,給上游傳感器市場帶來的兩個變化:
一是零部件廠商的技術投資會不可避免的向手機傾斜。
相機出貨量的巔峰停留在了2010年的1.2億臺,此后便不斷下滑。2023年,全球相機出貨量僅有772萬臺,整個市場大盤縮水了近94%[8]。
芯片產業的鐵律是用出貨量攤薄技術研發與產線建設的開支,在手機與相機的此消彼長之下,傳感器供應商勢必會把開支轉向手機市場。CMOS傳感器一直是索尼最賺錢的業務部門,與游戲業務難分伯仲。
二是CCD的產線會陸續關停,讓真正的“卡片機”徹底成為電子古董。
由于CCD和CMOS的生產工藝與流程完全不同,CCD傳感器逐漸被淘汰,也意味著芯片生產的規模效應喪失,零部件供應商的資本開支都投向了CMOS產線。2022年,索尼追加長崎CMOS工廠的產能擴張,預算就高達469億元。
天文數字的產線開支都需要龐大的出貨量來攤薄,即便CCD傳感器煥發第二春,在相機市場山河日下的檔口,也不會有廠商重啟CCD生產線了。因此,幾乎所有打著“卡片機”旗號的相機新品,鏡頭里都是如假包換的CMOS傳感器。
索尼的DSC-W830搞限量發售,真不是故意饑餓營銷,實在是費了老鼻子勁,才從倉庫里倒騰出幾臺當年沒賣出去的庫存。類似的“真·CCD相機”,都是名副其實的電子孤品。
2015年,坐擁全球CMOS市場近45%份額的索尼,氣定神閑地向客戶發出通知:將于2017年全面停止CCD圖像傳感器的生產[7]。
CCD時代無可爭議的霸主,親自下發了CCD的病危通知書。
無獨有偶,2012年,三星曾自信的表示“三年內占領無反相機市場”,但沒過多久,三星就悄悄地關停了相機業務,將所有研發人員轉移到了智能手機和醫療設備部門。
由于沒能捂住這個牽涉面較廣的戰略調整,三星管理層只好對媒體坦言:“智能手機的增勢迅猛,通用數碼相機的市場局限性很明顯”。
事實證明,三星放下身段扇自己的臉還是值得的。2024年一季度的全球所有品牌相機的銷量,相當于三星手機11天的銷量。
奢侈品逆轉摩爾定律
CCD的消亡與相機市場的萎靡是一體兩面,當上游零部件被智能手機拽進移動影像時代,相機也失去了摩爾定律勾勒的生存空間。
“摩爾定律”即芯片上的晶體管密度每隔18個月就翻一番,消費電子的諸多細分門類,都存在著大大小小的“類摩爾定律”。比如面板有京東方的“王氏定律”,每三年價格降50%;LED有“海茲定律”,價格每10年將為1/10、輸出流明增加20倍。
在摩爾定律的拉扯下,產品性能的指數級提升勾勒了電子產業的魅力,不斷迭代的產品也構成了消費電子公司的核心商業模式:技術開發-規模生產攤薄成本-利潤投入下一代技術開發。
蘋果每年的研發投入和用于購買設備、建設產線的資本開支高達數百億美元,如果算上供應商的資本開支,更是天文數字。但最終走向市場的iPhone,價格“只有”6000元,核心就是規模效應。
一旦生產和銷售規模無法覆蓋產品線迭代的研發投資,廠商就只能在裁撤業務和漲價之間二選一。
根據日經的統計,數碼相機的產品單價已經連漲十年,2022年單價高達8.5萬日元(人民幣4328元),是2019年的兩倍。在“缺芯”的周期性因素之外,相機從大眾消費品轉向老法師圈地自萌,市場規模成建制的塌方才是核心因素。
縱觀智能手機碾過的無數消費電子門類,能夠存活至今的產品往往有類似的特征:把自己包裝成奢侈品。
活在多數人記憶中的MP3,實則仍在小眾音市場占據一席之地。只不過當年300塊的小鎮青年標配,已經走向了專業影音路線,動輒過萬的售價讓B站測評UP主都忍不住吐槽,“我的耳朵真配得上這么奢侈的享受嗎”。
借著早就緩解的缺芯潮,富士的相機部門干脆頂著輿論攻擊,玩起了饑餓營銷。
今年2月,富士推出了追趕CCD復古感濾鏡熱點的X100VI,標價高達1.24萬人民幣。按照日經新聞的說法,這款相機每個月的產能只有1.5萬臺,官方因此采取了線上抽簽的銷售方式,沒成想引發了百萬人搖號的盛況,成為貨真價實的“電子茅臺”[12]。
時至今日,所有被當作相機品牌的公司,都沒有靠相機業務賺錢。
2023年,索尼傳感器業務營收達到817億人民幣,其中智能手機CMOS占比高達74%。無論是現有業務還是未來投資,索尼的財報都沒提相機半個字[9]。
另一家光學巨頭佳能,占年營收56%的業務其實是打印機。蔡司2023年的營收中,半導體(光刻機)和醫療業務占據了過半營收[10]。
而身為兩輪技術大逃殺的幸存者,富士可謂藝高人膽大,時任CEO古森重隆把“防止照片隨時間推移而氧化褪色”的技術,創新性的應用在了“人體皮膚抗老抗氧化”的項目研究中,并在2007年推出了名為Astalift的化妝品。
憑借一系列的技術轉移和收購,影像業務目前只占據富士年收入的16%;占三成以上的醫療健康和兩成以上的高性能材料,才是拉動其增長的核心業務[11]。
尾聲
CCD相機的第二春不僅煥發在中國,而是一個席卷全球的現象。CCD熱度最高的2022年,一個關鍵詞的Google搜索指數也攀升至歷史峰值,較2020年2月增長了426%[13],這個關鍵詞就是:Y2K(即year 2000)。
回溯CCD重歸大眾視野的時間線,會發現它與爆發在年輕人群體間的Y2K美學一脈相承,高飽和色彩、金屬質感、糖果色與鐳射構成的Y2K美學,與CCD的感人畫質不乏相通之處。
Y2K風格藝術作品
在那個新舊世紀交替的年代,互聯網技術的巨大革新和千年蟲危機的突降,把人們拖拽進一個興奮與恐懼并存的世界。無論未來如何變化莫測,處于科技創新周期的人們,始終對其抱有一種近乎虛無主義的憧憬。
年輕一代試圖復刻千禧年的進步與樂觀,二手黃牛掏出珍藏的電子古董,給它定了個顛覆摩爾定律的價格。
編輯:李墨天
視覺設計:疏睿
責任編輯:李墨天
研究支持:葉子凌
參考資料
[1] 小紅書App
[2] 全球智能手機2010年銷售增長72%,Gartner
[3] Sony's Cyber-shot W830 delivers 20 megapixels and 8x zoom for $120, engadget
[4] CCD相機盛世!柯達卡片機銷量擊敗日本影像廠商三巨頭,泡泡網
[5] iSuppli: CCDs fall in image sensor market as CMOS surges,VISION SYSTEMS DESIN
[6] 豪威曾全球第一,后被索尼打敗,現在又要崛起,OFweek
[7] Sony to Stop Producing CCD Image Sensors to Focus on CMOS Growth,PetaPixel
[8] 公開數據
[9] 索尼2023財報
[10] 佳能、蔡司2023年財報
[11] 富士2023年財報
[12] 富士“X100”系列推出25萬日元高檔卡片機,日經中文網
[13] 數據 | 出貨量11年暴跌93%,相機真被“拋棄”了,界面新聞
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