智通財經APP獲悉，根據羣智諮詢(Sigmaintell)預測，2024年筆記本電腦CIS(CMOS Image Sensor，下述稱CIS)出貨數量預計將達到1.93億顆，同比實現增長9%。導致筆記本電腦CIS需求提升的原因主要來自於兩方面：一方面是筆記本電腦整機市場止跌回暖，預計將迎來自2021年市場需求持續下跌後的首個增長年。另一方面則主要來自於Windows Hello功能的推動，使得單檯筆記本電腦上的CIS搭載數量有所提升。
Windows Hello促進生物識別Camera在筆記本電腦上的應用
Windows Hello是Microsoft開發的一套生物安全認證的標準接口，實現方法是在PIN碼基礎上，通過指紋、近紅外攝像頭(深度信息)或者虹膜等方式進行生物認證。用的是FIDO的標準，Apple Face ID和谷歌android的源生生物識別(Biometric庫)都是沿用這個標準。解鎖體驗的差異主要來自於生物識別硬件方案以及設備的性能差異。過往筆記本電腦主流產品均採用指紋識別的方案，優勢是硬件成本較低，但自Windows 10發佈後，支持增強型登陸安全標準，這種類型的指紋傳感器需包括一個微處理器和內存，其模塊成本接近Camera方案。當下部分消費類筆記本產品所採用的Window hello實現方案呈現從指紋逐漸轉向Camera人臉識別的趨勢，搭配HPD功能可以做到無接觸式登錄，且反應速度較快，用戶使用體驗更佳。
Windows Hello IR Camera目前存在兩種可實現方案，分別是RGBIR的Hybrid方案採用850nm近紅外光檢測和RGB+IR的940nm近紅外光檢測。根據微軟白皮書要求，2023年底已關閉850nm檢測標準的通道，未來全新方案均需要滿足940nm近紅外光檢測標準。按照目前CIS的QE(Quantum Efficiency，即量子效率)表現來看，此方案要求每檯筆記本電腦設備至少搭載2顆CIS以滿足普通視頻拍攝和IR人臉識別的功能，傳統NB的CIS搭載率從1提升到2。
根據羣智諮詢(Sigmaintell)數據，2023年全球滿足Windows Hello IR 940nm檢測要求的筆記本電腦出貨數量約1700萬臺，市場滲透率約10%。顯而易見，IR Camera需求將不斷提升，預計2024年將達到2500萬臺，市場佔有率接近14%。
筆記本電腦CIS分辨率需求呈現上升迭代趨勢，硬件HDR成CIS標配
由於線上會議、線上教育的應用需求增長，筆記本電腦Video的圖像質量要求也在不斷升級，CIS分辨率呈現增長趨勢，從主流的VGA/1M逐漸升級到2M/5M。羣智諮詢(Sigmaintell)數據統計，2023年2M和5M CIS的需求量分別佔到全球筆記本電腦成像CIS數量的36.9%和8.3%，相比2020年同期分別提升了34.8%和6.2%。1M CIS佔比從原來的86.2%降至54.5%。羣智諮詢(Sigmaintell)預測，未來2M/5M佔比將持續提升，預計2029年分別達到38.6%和35.1%。1M CIS會持續存在，直到2M模組方案成本接近於1M模組。
同樣由於用戶視頻需求的增長，HDR(High Dynamic Range，下述稱HDR)可以有效提升Image Quality極大改善用戶使用體驗。CIS HDR當前可實現的技術方案多種多樣，但由於筆記本電腦的使用環境和使用條件相對簡單，筆記本電腦 CIS主要應用Stagger HDR方式，通過長短幀堆疊曝光的方式獲取更大的動態範圍，同時還可以有效降低圖像鬼影(Ghost)的現象。這種方法在sensor硬件成本上不會有太多提升，但效果顯而易見，屬於性價比最划算的方案，目前主流的2M及新款5M CIS均搭載硬件Stagger HDR技術。根據羣智諮詢(Sigmaintell)數據統計和預測，2023年Sensor HDR在筆記本電腦CIS中的搭載率僅有4%，隨着新產品方案的迭代和升級，2024年預計將有約14%的產品會搭載Sensor HDR。未來Sensor HDR將成爲CIS新品標準配置，市場佔有率最終將達70%以上。
爲實現HPD功能，CIS或將廣泛支持AO
隨着 Windows 11 的發佈，Microsoft 現在對 Windows 中的存在感測功能集提供本機支持。對於內置存在傳感器的 Windows 11 電腦，屏幕可在用戶離開時自動關閉(Leave lock)，然後在用戶接近時快速喚醒(Wake up on approach)。這樣有助於提高電腦的安全性、節省電池電量並讓用戶更快地恢復到工作狀態，同時可以有效保護用戶內容隱私。通常HPD(Human Presence Detection，下述稱HPD)可以實現以下功能：
HPD功能要求有單獨的存在傳感器，或者基於相機的人類存在感測，這是通過圖像傳感器上集成AO(Always On，下述稱AO)功能來實現。根據微軟人體存在檢測協議要求，整個傳感器子系統，包括僅根據喚醒和鎖定場景使用的發射器、接收器以及任何 LED，在工作時系統功耗不高於80mW，待機時系統功耗不高於25mW。這需要CIS的AO模式以極低的功耗運作，爲後端邏輯邏輯系統讓出更多能耗資源。另外Windows11增強型登陸安全性建議隱私快門不應干擾人體存在傳感器工作，因此AO功能建議集成在IR Camera上。
根據增強型登陸安全性要求，人臉算法使用VBS(基於虛擬化的安全功能)進行保護，以將其與Windows的其餘部分進行隔離，通過獨立通道將人臉數據信息傳遞到人臉匹配算法。人臉模板由受保護的人臉算法在 VBS 中生成。不使用時，人臉模板數據使用生成的密鑰進行加密，只有 VBS 可以訪問，然後存儲在本地磁盤上。因此用戶可以選擇IR camera不受隱私快門遮蓋，則HPD功能不受隱私快門影響。
HPD可以協同Windows Hello實現無接觸式登錄，進一步優化NB系統在非工作狀態下的功耗表現，同時可以在公衆場合更有效保護用戶隱私，優化用戶體驗。
