Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de sensores de imagen CMOS orgánicos por procesamiento de imágenes (sensor 2D, sensor 3D), por tipo de matriz (sensores de imagen lineales, sensores de imagen de área), por aplicaciones (imágenes 3D, vídeo, visión artificial, biometría, otros), por sector industrial (electrónica de consumo, automoción, medicina y ciencias de la vida, seguridad y vigilancia, robótica, otros) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado de sensores de imagen CMOS orgánicos

Mejor rendimiento en condiciones de poca luz y variaciones de temperatura.

Las aplicaciones en exteriores utilizan sensores CMOS para visión artificial y presentan diversas dificultades, como iluminación tenue, temperaturas fluctuantes y condiciones climáticas impredecibles. El sensor de imagen CMOS orgánico puede superar estas dificultades, ya que puede alternar simultáneamente entre fotogramas de imagen sin sacrificar la resolución para capturar luz visible e infrarroja cercana (NIR). Este novedoso sensor cuenta con dos capas orgánicas: la capa inferior es sensible a la luz infrarroja cercana y la capa superior a la luz visible. Por lo tanto, resulta útil en condiciones de poca luz o para objetos que se mueven muy rápidamente en aplicaciones de visión artificial. El sensor de imagen CMOS orgánico puede capturar luz visible durante el día y, al anochecer, puede cambiar al modo visible+NIR. Los sensores de imagen CMOS orgánicos de alto rango dinámico evitan la sobreexposición con luz brillante y la subexposición en zonas sombreadas. Una fina capa inorgánica protege la película orgánica de los cambios de temperatura y la humedad.

Restricción del mercado

Generación excesiva de calor en la tecnología de sensores orgánicos.

Se prevé que uno de los principales problemas de esta tecnología sea la generación excesiva de calor. Debido a su alto consumo energético, se estima que los sensores de imagen CMOS orgánicos agotarán las baterías más rápidamente que los sensores tradicionales. Los procesadores de imagen con resolución 4K y tecnología de obturador tradicional no son adecuados para gestionar los datos de los sensores de imagen CMOS orgánicos. Las tecnologías actuales presentan limitaciones en la velocidad de sincronización, lo que genera un retardo. Se prevé que estos factores limiten el uso de los sensores de imagen CMOS orgánicos.

Oportunidad de mercado

Mayor penetración de sensores de imagen en los automóviles

Tecnologías automotrices avanzadas, incluyendo ADAS,control de crucero adaptativoy la mitigación de accidentes en el vehículo se están empleando cada vez más. Se prevé que los vehículos semiautónomos y totalmente autónomos lleguen al mercado para 2021 debido al rápido crecimiento del contenido electrónico. Para la conducción autónoma, los sistemas habilitados por cámara para frenado de emergencia automatizado, espejos de video, monitoreo del conductor y visión envolvente de 360 ​​grados, se prevé que los vehículos totalmente autónomos o de conducción autónoma aumenten la demanda de sensores de imagen avanzados. Los vehículos normalmente tenían 10 sensores de imagen CMOS, que se proyectó que aumentaría a 20 para 2020. Sin embargo, se prevé que el sensor de imagen CMOS orgánico presentará perspectivas de desarrollo durante el período de pronóstico debido a sus ventajas, incluida la alta resolución y la captura de imágenes en entornos con poca luz.

Perspectivas sobre el procesamiento de imágenes

En función del procesamiento de imágenes, el mercado global se divide en sensores 2D y sensores 3D.

El segmento de sensores 2D es el que más contribuye al mercado y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 12,0 % durante el período de pronóstico. En numerosas aplicaciones, como robótica, logística, medicina y ciencias biológicas, visión artificial y automatización, se emplean sensores de imagen CMOS orgánicos 2D para lograr un alto rendimiento. El mercado de sensores de imagen CMOS orgánicos 2D está creciendo gracias a varias características, como alta velocidad de operación, alta resolución, obturador y mayor rango dinámico (dB). Debido a su bajo consumo de energía, su uso es actualmente muy popular.

Por ejemplo, ON Semiconductor presentó el sensor de imagen digital CMOS AR0430 en febrero de 2018. FRAMOS, proveedor líder mundial en procesamiento de imágenes, ofrece este producto, que combina la captura de vídeo 2D convencional. El sensor CMOS AR0430 produce fotografías de alta calidad con tecnología BSI apilada de píxeles de vanguardia de 2,0 m y una resolución de 4 megapíxeles a 120 fotogramas por segundo (fps), gracias a su compacto sensor óptico de 1/3,1 pulgadas.

Los sensores de imagen CMOS orgánicos 3D permiten la próxima generación de sistemas de visión 3D. Para los clientes que buscan el máximo rendimiento 3D, incluyendo alta resolución de profundidad, alta velocidad y flexibilidad operativa, un sensor 3D como Hydra3D cuenta con un píxel de vanguardia de tres tomas de 10 m, lo que permite una transferencia de datos muy rápida. Teléfonos móviles, dispositivos portátiles, tabletas, cámaras y mandos a distancia son solo algunos ejemplos de productos electrónicos de consumo que pueden utilizar sensores de imagen CMOS orgánicos 3D. Estos productos utilizan diversos sensores 3D, incluyendo sensores de imagen 3D. Los principales impulsores de la integración de tecnologías de detección 3D en la electrónica de consumo son la inteligencia, la fiabilidad, el bajo consumo energético, el coste reducido y la alta integración.

Información sobre tipos de matrices

En función del tipo de matriz, el mercado global se divide en sensores de imagen lineales y sensores de imagen de área.

El segmento de sensores de imagen lineales posee la mayor cuota de mercado y se espera que crezca a una CAGR del 11,9% durante el período de pronóstico. Un dispositivo de estado sólido llamado sensor de imagen lineal transforma una imagen óptica en una señal analógica línea por línea. El sensor de imagen CMOS y el sensor de imagen CCD son dos tipos diferentes de sensores de imagen lineales con diseños de circuitos únicos. Las aplicaciones para sensores de imagen lineales incluyen clasificadores de color de grano, sistemas de reconocimiento de billetes en terminales bancarias, componentes de escaneo de copiadoras, escáneres de imágenes,lectores de códigos de barrasy cámaras de escaneo lineal utilizadas para el examen visual (películas, materiales impresos o telas). El mercado se está expandiendo debido a estos numerosos usos. Por ejemplo, Toshiba presentó en marzo de 2021 el "TCD2726DG", un sensor de imagen lineal CCD de tipo reducción de lente que permite un escaneo rápido para impresoras multifunción A3.

Los sensores de imagen de área combinan una placa centelleadora de CsI con un sensor de imagen. Actualmente, la mayoría de estos sensores se implementan mediante dispositivos de carga acoplada (CCD). Debido al desplazamiento y la detección de paquetes de carga analógica, y a que los datos se transmiten fuera del chip en formato analógico, presentan bajos rendimientos, un consumo excesivo de energía y limitaciones en la relación señal/ruido (SNR). Los sensores de imagen de área se utilizan frecuentemente en aplicaciones de imagen digital de rayos X, como la radiografía médica y las pruebas no destructivas. Como ejemplo, Hamamatsu presentó el S14501, un sensor de imagen de área CMOS retroiluminado de tipo APS con una sensibilidad excepcional en el rango visible e infrarrojo cercano. El tamaño del píxel es de 1280 x 1024 en formato SXGA. Además, permite una velocidad máxima de fotogramas de 146 fotogramas por segundo.

Información sobre la aplicación

En función de su aplicación, el mercado global se divide en imágenes 3D, vídeo, visión artificial, biometría y otros.

El segmento de imágenes 3D es el que más contribuye al mercado y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 12,3 % durante el período de pronóstico. Debido a su uso generalizado, las imágenes 3D son un componente crucial de muchas aplicaciones de visión humana y automatizada en seguridad, electrónica de consumo, automoción y muchas otras industrias. La mayoría de los sensores de imagen CMOS pueden hacerse capaces de detectar 3D con una mínima pérdida de calidad de imagen 2D mediante la adición de dos capas delgadas de material transmisivo, conocidas colectivamente como TDM. El sensor de imagen CMOS orgánico se utiliza con frecuencia debido a sus características distintivas, incluyendo su pequeño tamaño, bajo costo y mínimo requerimiento de potencia de procesamiento para la captura de imágenes 3D. Por ejemplo, el AR0430 CMOS, un nuevo sensor de imagen digital del fabricante de sensores de imagen ON Semiconductor, combina imágenes de video 2D y reconocimiento de imágenes 3D.

Los sensores de imagen desempeñan un papel crucial en los sistemas de visión al detectar defectos en el producto escaneado, razón por la cual los sistemas de visión artificial requieren altos niveles de resistencia y fiabilidad. Estos sensores se utilizan en sistemas de visión artificial para aplicaciones industriales como inspección, guiado y otras. La demanda de lentes gran angular que ofrecen un amplio campo de visión y alta resolución ha aumentado debido al crecimiento de diversas aplicaciones de visión artificial, incluyendo mapeo móvil, inspecciones de líneas eléctricas o instalaciones mediante UAV y sofisticados sistemas ADAS para automóviles. Por ejemplo, ON Semiconductor presentó el sensor de imagen CMOS AR0234CS de 2,3 MP con tecnología de obturador global en octubre de 2020.

Perspectivas de sectores verticales de la industria

En función de los sectores industriales, el mercado global se divide en electrónica de consumo, automoción, medicina y ciencias de la vida, seguridad y vigilancia, robótica y otros.

El segmento de electrónica de consumo posee la mayor cuota de mercado y se espera que crezca a una CAGR del 12,6% durante el período de pronóstico. Una de las áreas más importantes de la industria de sensores de imagen CMOS orgánicos es la electrónica de consumo. Estos sensores se pueden acoplar a teléfonos móviles, cámaras digitales, videocámaras, PC/portátiles y televisores para obtener una imagen de alta resolución. Los teléfonos inteligentes son el principal campo de aplicación de los sensores de imagen CMOS orgánicos en el sector de la electrónica de consumo. La necesidad de sensores de imagen CMOS orgánicos en los teléfonos inteligentes está impulsada por la creciente demanda de funciones sofisticadas como la alta densidad de píxeles y la fotografía con poca luz. Por ejemplo, Samsung Electronics reveló recientemente sus planes para incorporar tecnología de doble cámara en los teléfonos inteligentes, creando efectos Bokeh de alta calidad y fotografía con poca luz. Bokeh es una técnica fotográfica en la que el fondo se difumina suavemente o se desenfoca mientras que el sujeto se ve nítido y claro.

El sensor de imagen CMOS orgánico con tecnología NIR revolucionaria tiene una gran demanda en el sector automotriz. Gracias a su alto rendimiento en la implementación de funciones de seguridad en sistemas automotrices, los sistemas de sensores de imagen CMOS orgánicos se utilizan cada vez más en vehículos autónomos sin conductor de última generación en todo el mundo. Esta industria está cambiando rápidamente como resultado del uso de tecnologías de vanguardia para garantizar la seguridad de conductores, pasajeros y peatones. Además de que los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) son un requisito para todos los automóviles de pasajeros, nuevas aplicaciones, como la conducción autónoma, el frenado automático de emergencia, los espejos retrovisores con video, las cámaras de visión trasera, los sistemas de monitoreo del conductor y las vistas panorámicas de 360 ​​grados, están ganando popularidad. Estas aplicaciones requieren sensores de imagen sofisticados. Se prevé que esto abrirá perspectivas para la expansión del mercado.

Perspectivas regionales

América del Norte es el principal accionista en el mercado global de sensores de imagen CMOS orgánicos y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 10,8% durante el período de pronóstico. El mercado global se analiza en Estados Unidos, Canadá y México. El crecimiento regional influye en el mercado de sensores de imagen CMOS orgánicos en las ventas de productos electrónicos de consumo y automotrices entre los consumidores norteamericanos. La empresa tecnológica estadounidense líder, GoPro, Inc., identificó algunas áreas críticas en las que el mercado de sensores de imagen necesita expandirse y adaptarse en los próximos años. Varios desarrolladores y usuarios finales de sensores de imagen, incluidos proveedores de software, sistemas de cámara, innovadores de tecnología de cámara y empresas de diseño de sensores, se unen en Image Sensor Americas. Además, Teledyne DALSA, líder en tecnologías de visión artificial, presentó las cámaras Genie Nano en enero de 2018. Este nuevo dispositivo ofrece características como un obturador global, una resolución de 1280*1024 y una velocidad de captura de imágenes de 83 fotogramas por segundo.

Tendencias del mercado en Asia-Pacífico

Se espera que Asia-Pacífico crezca a una CAGR del 16,1%, generando USD 714,6 millones durante el período de pronóstico. Asia-Pacífico domina la cuota de mercado de sensores de imagen CMOS orgánicos en el mundo. Esto se debe al auge del desarrollo tecnológico y los estándares automotrices en países en desarrollo como Corea del Sur, China, Japón e India. El gobierno chino planea invertir fuertemente en proyectos a gran escala que promuevan la innovación manufacturera, como el Internet de las cosas,electrodomésticosy productos electrónicos de consumo de alta gama. Estas iniciativas forman parte de la estrategia "Hecho en China 2025", una hoja de ruta para mejorar la industria manufacturera de China.

Además, India ocupa actualmente el tercer lugar a nivel mundial en producción televisiva y está adoptando rápidamente las nuevas tecnologías. La expansión del sector de la electrónica de consumo en esta región se relaciona con el aumento de la renta disponible y el creciente interés de los jóvenes por la tecnología. Gracias a gigantes de la electrónica de consumo como Samsung y LG Electronics en Corea del Sur, esta región domina las industrias de semiconductores, comunicaciones móviles y electrónica de consumo avanzada. Se prevé que estos factores impulsen el mercado de sensores de imagen CMOS orgánicos durante el período de pronóstico.

Tendencias del mercado europeo

Se prevé que Europa experimente un crecimiento significativo durante el período de pronóstico. Los sensores de imagen CMOS orgánicos se utilizan ampliamente en la electrónica de consumo, la robótica y la industria automotriz europeas. La adopción generalizada de sensores de imagen CMOS inteligentes en estas aplicaciones en toda Europa es el principal factor que impulsa el mercado. Además, los sensores de imagen CMOS orgánicos utilizados en biomedicina ofrecen un amplio potencial comercial en Europa. La industria más importante del Reino Unido es la fabricación de automóviles, y se prevé que el mercado de sensores de imagen CMOS orgánicos se expanda significativamente debido a una base de clientes diversa. Es probable que la introducción de varios vehículos autónomos se produzca para 2022, lo que contribuirá a aumentar la demanda de sensores de imagen CMOS orgánicos. Además, la domótica es una tendencia popular que se está extendiendo rápidamente en esta región. La seguridad es un componente crucial de la domótica, donde se instalan cámaras con sensores de imagen de alta tecnología que pueden operar tanto de día como de noche. Se prevé que la tecnología NIR de los sensores de imagen CMOS orgánicos acelere su adopción en la región.

Se prevé que los avances tecnológicos en Sudamérica y Oriente Medio impulsen la expansión del mercado en LAMEA. El rápido desarrollo de la infraestructura, la tecnología y los servicios médicos en Oriente Medio también contribuye a la expansión del mercado en LAMEA. Sin embargo, el desarrollo del mercado de sensores de imagen CMOS orgánicos en el continente podría verse obstaculizado por la difícil situación económica de la región. Oriente Medio está experimentando un mayor crecimiento en el sector de la seguridad y la vigilancia. Por ejemplo, en el Aeropuerto Internacional de Dubái, se han utilizado cámaras de reconocimiento facial para crear un acuario virtual. Los viajeros transitan por un túnel equipado con pantallas que muestran anuncios publicitarios, mientras que el reconocimiento facial se realiza en segundo plano. El Departamento de Policía de Dubái también inició un proyecto para asegurar las villas mediante la instalación de cámaras y detectores de movimiento.