预计2025年全球销售额330亿美元，汽车电子或为增长最快领域。
CIS（CMOS Image Sensor，CMOS图像传感器）是一种光学传感器，能够将接收到的光信号转换为电信号，并将电信号转换成数字信号。一个典型的摄像头模组主要由镜头组、图像传感器和PCB板等器件构成。作为当前图像传感器的主要种类，CIS在摄像头中起到“光-电-数字信号”转换的桥梁作用，是摄像头模组的核心元器件。CIS集成度较高，通常由像素阵列（光电二极管）、行/列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成。与CCD图像传感器相比，CIS具有成本低、能耗低、数据处理速度快等优点，更适合应用于手机摄像、智能车载、安防监控等领域。
CIS的工作原理可分为“光-电转换”、“电-数字转换”和“数字信号预处理”三个部分。 Ø 光-电转换：外界光通过微透镜照射到像素阵列上发生光电效应，在像素单元内产生相应的电荷，形成以电压值表示的模拟电信号。Ø 电-数字转换：逻辑单元根据需要选择相应的像素单元，并将单元内的模拟电信号传输到对应的模拟信号处理单元以及AD转换器转换成数字图像信号。Ø 数字信号预处理：数字放大器等部件会将数字图像信号进行一系列预处理，并通过传输接口将图像信息传送给平台接收。
CIS根据感光元件安装位置，主要可分为前照式结构（FSI）、背照式结构（BSI） 和堆栈式结构（Stacked）。
前照式结构（FSI）：采用自上而下的五层结构，分别是透镜层、滤光片层、线 路层、感光元件层和基板层。当光从正面入射，采用FSI结构的CMOS图像传感器需 要光线经过线路层的开口，方可到达感光元件层然后进行光电转换。FSI的主要优 点是其工艺条件相对较易实现、制造成本相对较低，但若要实现优良的性能则需要 较高的设计能力。
背照式结构（BSI）：将感光元件层的位置更换至线路层上方，感光层仅保留感 光元件的部分逻辑电路。采用背照式结构，光线可以从背面入射直接到达感光元件 层，电路布线阻挡和反射等因素带来的光线损耗大幅减少。与FSI相比，BSI的感光 效果显著提升，但设计和工艺难度均较大且成本较高。
堆栈式结构（Stacked）：在BSI的基础上，上层仅保留感光元件而将感光元件 周围的逻辑电路移至感光元件下层，再将两层芯片叠在一起，芯片的整体面积被极 大地缩减，同时可有效抑制电路噪声从而获取更优质的感光效果。
采用堆栈式结构的CMOS图像传感器可在同尺寸规格下将像素层在感知单元中的面积占 比从传统方案中的近60%提升到近90%，图像质量大大优化。同理，为达到同样图像质 量，堆栈式CMOS图像传感器相较于其他类别CMOS图像传感器所需要的芯片物理尺寸则 可大幅下降。
根据快门曝光方式不同，CIS可分为卷帘快门（Rolling Shutter，RS）和全局快门（Global Shutter，GS）两大类。 l 卷帘快门（RS）：通过控制光敏元逐行或逐列进行曝光，扫 描完成所有像素单元的曝光。卷帘快门在感光度以及低噪声 成像上较全局快门有一定的优势，但需要一定的曝光时间， 更适用于远距离拍摄静止或移动速度较慢的对象。 l 全局快门（GS）：可使全部光敏元像素点在同一时间接收光 照。在此过程中，快门的收集电路切断器会在曝光结束时启 动以中止曝光过程，曝光在一帧图像读出后才会重启。全局 快门是高速摄影等应用场景下的最佳快门方式，但其相比于 卷帘快门读出噪声较高。
智能手机：CIS全球最大的应用市场；要求CIS在保持良好摄影效果的同时缩小芯片尺寸和降低能耗，对CIS的设计和制造技术有较高要求。汽车电子：近年来已经大规模地被安装在智能车载行车记录、前视及倒车影像、360°环视影像、防碰撞系统之内；要求CIS在稳定性和寿命上通过车规级标准，且要保证高感光能力、高动态范围、LED闪烁抑制等功能。安防监控：CIS市场增长较快的新兴行业领域之一；对于CMOS图像传感器在低照度光线环境成像、高动态范围HDR、高清/超高清成像、智能识别等成像性能方面提出了更高的要求。 机器视觉：包括传统工业领域与新兴视觉领域，近年来高速增长的新兴视觉领域对CIS在高清、高帧率和无畸变性能上提出了较高要求。
预计2021-2025年全球CIS销售额CAGR达11.9%，汽车电子成为增长最快领域。近年来随着背照式和堆栈式技术的不断推进，CIS从智能手机市场逐渐向汽车电子、安防监控和机器视觉等诸多细分市场覆盖。据Frost&Sullivan数据，全球CMOS图像传感器销售额从2016年的94.1亿美元快速增长至2020年的179.1亿美元，CAGR为17.5%。预计全球CIS销售额在2021-2025年间将保持11.9%的年复合增长率，2025年全球销售额预计可达330.0亿美元。同时，Forst&Sullivan预测到2025年，汽车电子和安防监控将成为增长最快的两大领域，相较2020年市场份额预计分别上升4.8pct和1.2pct。
据Yole Intelligence数据，2021-2023年占据全球CIS市场销售份额前五名的企业为索尼 （2023年占45%）、三星电子（19%）、豪威科技（11%）、安森美（6%）、意法半导体（5%）： l 索尼：成立于1946年5月，主要从事用于消费、专业和工业市场以及游戏机和软件的各种电子设备、仪 器和设备的开发、设计、制造和销售，旗下的CIS业务部门是索尼盈利的业绩支柱之一。凭借横跨消费 电子、安防、工业等领域完善的产品线，索尼多年来位居市场第一，并在高阶CIS市场保持较为显著的 技术优势。
三星电子：成立于1969年1月，是一家主要从事电子产品的生产和销售业务的韩国公司，下设消费电子、 信息技术与移动通信、器件解决方案三个部门，其CIS主要应用于消费电子、安防等领域，并凭借自有 品牌智能手机、平板电脑和其他消费电子设备的市场知名度，占据了较高的市场地位。 l 豪威科技：1995年成立于美国硅谷，是一家领先的数字图像处理方案提供商，其CameraChip和 AmeraCubeChip系列CIS芯片广泛应用于消费级和工业级应用，在医疗影像市场、物联网市场和特种应用 市场等诸多新兴领域也表现出快速发展的态势。豪威科技曾于纳斯达克证券交易所上市，后于2016年被 中国财团收购并完成私有化，并于2019年7月由韦尔股份收购。
安森美：1999年成立于美国，是一家应用于高能效电子产品的高性能硅方案供应商。产品部门包括先进 方案部（ASG）、智能感知部（ISG）及电源方案部（PSG），囊括了电源和信号管理、逻辑、离散及定 制器件等产品，广泛应用于消费电子、汽车、医疗、军事等领域，提供独特且具有性价比的产品。 l 意法半导体：成立于1987年，由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成，是世界第 一大专用模拟芯片和电源转换芯片制造商，是半导体产品线最广的厂商之一，广泛应用于分立器件、手 机相机模块、微机电系统（MEMS）、车用集成电路等多领域。
