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去年三月,索尼罕见上架了一款早已停产的相机:DSC-W830

DSC-W830最初在2014年上市,配备8倍光学变焦蔡司镜头,像素2010万。虽然是十岁高龄的古董产品,但返场价格依然“高达”749元,和当年120美元的上市价相差无几。

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相比之下,和DSC-W830同一年上市的神机iPhone 6,目前二手市场回收价只有150元左右,约为发布定价的3%。苹果在两年前就把iPhone 6送进了电子坟场,结束了售后服务。但DSC-W830却越老越香,在亚马逊的二手价格被炒到了245美元。

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另一位焕发第二春的电子古董是诺基亚经典机型3210。

今年6月,诺基亚发售了连微信的装不了的3210复刻版,处理器是紫光展锐T107,搭载2.4英寸LCD屏幕,不能连Wi-Fi,不能用微信。后置200万像素摄像头,清晰度比行车记录仪强的有限。

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1999年(左)和2024年复刻(右)的诺基亚3210系列

结果上市当天,诺基亚3210复刻版瞬间售空,第二天的补货也在30分钟内售罄。

过气电子设备是按斤卖还是按金卖,起决定作用的是一个几年前还鲜为人知的词汇:

CCD

以种草闻名的小红书上,“CCD”相关的笔记数量高达284万,几乎成为相机板块的代名词。在诺基亚官方下场复刻3210之前,2013年发售的iPhone 5S一度也被小红书带火,在二手交易平台被炒到上千元。

摩尔定律的提出者戈登·摩尔泉下有知,不知作何感想。

CCD是什么

1922年,赴日本讲学的爱因斯坦乘坐“北野丸”号途径上海,在只有一天的快闪行程里,爱因斯坦收到了瑞典驻上海总领事的通知:他本人获得1921年诺贝尔物理学奖。不过获奖原因并非相对论,而是他发现的光电效应原理”。

近五十年后,贝尔实验室的两位物理学家威拉德·博伊尔(Willard Boyle)和乔治·史密斯(George Smith)基于爱因斯坦的发现,共同发明了数码相机的核心部件——CCD。

CCD(Charge Coupled Device),中文名叫电荷耦合元件,是一种将光信号转换为电信号的图像传感器

通俗来说,CCD相当于摄像头的眼睛,由许多百万像素的感光单位组成,当其表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,而所有单位产生的信号共同构成一幅完整的画面。

理论基础夯实后,柯达的工程师史蒂文·萨松(Steven Sasson)率先实践出真知,在1975年做出了世界上第一台数码相机。

相比同期只能对2%入射光做出反应的胶卷相机数码相机将这一数据提升到了惊人的70%[2],由此开启了清晰的数码影像时代。

在哈勃太空望远镜中,也能找到CCD的身影,充分说明真正的摄影水平,永远不会被器材束缚。

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哈勃望远镜拍摄的大名鼎鼎的“创世之柱”

但实际上,这张照片经过了大量后期处理

在随后近四十年时间里,CCD当之无愧地占据了图像传感器绝大部分市场份额,锻造了索尼、佳能、尼康为代表的日本影像三巨头。

但早在上世纪末,CCD就已经日薄西山,逐渐被另一种技术路线CMOS所取代。

比CCD还早一年诞生的CMOS,选择了完全不同的技术路线。

不同于CCD所有像素点都用作感光区域、逐渐将电荷转移到电路中,转化成数字信号。CMOS在每个像素的感光区里,都隔出一小块区域用于放置晶体管,就地将电荷转成电压信号,由此带来读出效率的提升。

放在实际体验中,CMOS无论是清晰度、色彩还原还是成像质量,都远远领先于CCD。

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然而物理学家们也没想到,CCD所有的缺点,都成了它十几年后诈尸式翻红的功臣。

相比CMOS,CCD相机在变焦过程中,画质会十分模糊,成像还容易出现晕染。另外,CCD相机的光圈普遍偏小,在较暗光线下拍摄出的照片,会伴随大量噪点。

最显著的差距还是源于白平衡能力——也就是色彩还原能力,CCD相机的成像多少会有色差。加上卡片机像素不高的特点,普遍清晰度低。总的来说就是画质感人,出片质量太差。

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相比CMOS(右),CCD(左)存在blooming效应

然而,这些技术流无法容忍的成像质量弊端,对小红书博主却是如有神助——人脸的瑕疵可以被过曝完美遮盖,CCD色彩失真的绝活,直接省去了后期套滤镜的繁琐步骤。

“胶片质感”、“朦胧美”、“自带氛围感的冷白皮”,拍出堪比复古港风大片的博主们,不惜双手奉上所有网红界流行的溢美之词。

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眼看着CCD在一众自来水博主的鼓吹下火速出圈,从破产十二年的柯达到卖身微软的诺基亚,都争先恐后的蹭上了CCD的热度。

今年4月,柯达上线了PixPro FZ55,一举问鼎日本BCN+R销售排行榜。而另外两款柯达“卡片机”则分别占据第三和第五位,日本影像三巨头被打得溃不成军[4]。诺基亚3210复刻版在上市当天售罄,几次补货也都遭到哄抢。

然而,除了文章开头提到的索尼DSC-W830,市面上几乎所有新发售的“CCD相机”,都没有CCD传感器。

诺基亚3210复刻版,图像传感器是货真价实的CMOS。在日本卖爆的柯达PixPro FZ55,配备的也是1635万像素的CMOS感光元件,生产方也是品牌授权,俗称贴牌。

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柯达PixPro FZ55

虽然“卡片机”在小红书上人手一个,但真正搭载CCD传感器的卡片机,无一例外都是早已停产的电子古董,卖一台少一台。

被手机扫进电子坟场

CCD传感器问世的第四十年(2009),年过古稀的两位发明人终于获得诺贝尔奖,然而他们共享殊荣的这项物理学发明,却正在淘汰的边缘。

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Willard Boyle和George Smith

2010年,CCD在图像传感器的市场份额仅剩11.4%,剩下的88.6%由CMOS牢牢把控[5]。

虽然两项技术都诞生于上世纪60年代,但长期以来,CMOS不仅在处理电路时噪音大,还占用了有效的感光面积,成像质量和分辨率较低,一直被CCD压制。

直到1980年,NEC发明了一种钳位光电二极管(简称PPD,极大地减少了感光元件的噪声,为CMOS打开了产业界的大门,在追求性价比的消费级相机中找到用武之地。

真正让传感器市场换了翻天地的,是智能手机的普及。CMOS低功耗、高集成度的特点完美契合了手机对尺寸和能耗的病态诉求。时至今日,索尼、三星和豪威瓜分了CMOS传感器市场,传统的相机巨头销声匿迹。

下游终端需求结构的变化,给上游传感器市场带来的两个变化:

一是零部件厂商的技术投资会不可避免的向手机倾斜。

相机出货量的巅峰停留在了2010年的1.2亿台,此后便不断下滑。2023年,全球相机出货量仅有772万台,整个市场大盘缩水了近94%[8]。

芯片产业的铁律是用出货量摊薄技术研发与产线建设的开支,在手机与相机的此消彼长之下,传感器供应商势必会把开支转向手机市场。CMOS传感器一直是索尼最赚钱的业务部门,与游戏业务难分伯仲。

二是CCD的产线会陆续关停,让真正的“卡片机”彻底成为电子古董。

由于CCD和CMOS的生产工艺与流程完全不同,CCD传感器逐渐被淘汰,也意味着芯片生产的规模效应丧失,零部件供应商的资本开支都投向了CMOS产线。2022年,索尼追加长崎CMOS工厂的产能扩张,预算就高达469亿元。

天文数字的产线开支都需要庞大的出货量来摊薄,即便CCD传感器焕发第二春,在相机市场山河日下的档口,也不会有厂商重启CCD生产线了。因此,几乎所有打着“卡片机”旗号的相机新品,镜头里都是如假包换的CMOS传感器。

索尼的DSC-W830搞限量发售,真不是故意饥饿营销,实在是费了老鼻子劲,才从仓库里倒腾出几台当年没卖出去的库存。类似的“真·CCD相机”,都是名副其实的电子孤品。

2015年,坐拥全球CMOS市场近45%份额的索尼,气定神闲地向客户发出通知:将于2017年全面停止CCD图像传感器的生产[7]。

CCD时代无可争议的霸主,亲自下发了CCD的病危通知书。

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无独有偶,2012年,三星曾自信的表示“三年内占领无反相机市场”,但没过多久,三星就悄悄地关停了相机业务,将所有研发人员转移到了智能手机和医疗设备部门。

由于没能捂住这个牵涉面较广的战略调整,三星管理层只好对媒体坦言:“智能手机的增势迅猛,通用数码相机的市场局限性很明显”。

事实证明,三星放下身段扇自己的脸还是值得的。2024年一季度的全球所有品牌相机的销量,相当于三星手机11天的销量。

奢侈品逆转摩尔定律

CCD的消亡与相机市场的萎靡是一体两面,当上游零部件被智能手机拽进移动影像时代,相机也失去了摩尔定律勾勒的生存空间。

“摩尔定律”即芯片上的晶体管密度每隔18个月就翻一番,消费电子的诸多细分门类,都存在着大大小小的“类摩尔定律”。比如面板有京东方的“王氏定律”,每三年价格降50%;LED有“海兹定律”,价格每10年将为1/10、输出流明增加20倍。

在摩尔定律的拉扯下,产品性能的指数级提升勾勒了电子产业的魅力,不断迭代的产品也构成了消费电子公司的核心商业模式:技术开发-规模生产摊薄成本-利润投入下一代技术开发。

苹果每年的研发投入和用于购买设备、建设产线的资本开支高达数百亿美元,如果算上供应商的资本开支,更是天文数字。但最终走向市场的iPhone,价格“只有”6000元,核心就是规模效应。

一旦生产和销售规模无法覆盖产品线迭代的研发投资,厂商就只能在裁撤业务和涨价之间二选一。

根据日经的统计,数码相机的产品单价已经连涨十年,2022年单价高达8.5万日元(人民币4328元),是2019年的两倍。在“缺芯”的周期性因素之外,相机从大众消费品转向老法师圈地自萌,市场规模成建制的塌方才是核心因素。

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纵观智能手机碾过的无数消费电子门类,能够存活至今的产品往往有类似的特征:把自己包装成奢侈品

活在多数人记忆中的MP3,实则仍在小众音市场占据一席之地。只不过当年300块的小镇青年标配,已经走向了专业影音路线,动辄过万的售价让B站测评UP主都忍不住吐槽,“我的耳朵真配得上这么奢侈的享受吗”。

借着早就缓解的缺芯潮,富士的相机部门干脆顶着舆论攻击,玩起了饥饿营销。

今年2月,富士推出了追赶CCD复古感滤镜热点的X100VI,标价高达1.24万人民币。按照日经新闻的说法,这款相机每个月的产能只有1.5万台,官方因此采取了线上抽签的销售方式,没成想引发了百万人摇号的盛况,成为货真价实的“电子茅台”[12]。

时至今日,所有被当作相机品牌的公司,都没有靠相机业务赚钱。

2023年,索尼传感器业务营收达到817亿人民币,其中智能手机CMOS占比高达74%。无论是现有业务还是未来投资,索尼的财报都没提相机半个字[9]。

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另一家光学巨头佳能,占年营收56%的业务其实是打印机。蔡司2023年的营收中,半导体(光刻机)和医疗业务占据了过半营收[10]。

而身为两轮技术大逃杀的幸存者,富士可谓艺高人胆大,时任CEO古森重隆把“防止照片随时间推移而氧化褪色”的技术,创新性的应用在了“人体皮肤抗老抗氧化”的项目研究中,并在2007年推出了名为Astalift的化妆品。

凭借一系列的技术转移和收购,影像业务目前只占据富士年收入的16%;占三成以上的医疗健康和两成以上的高性能材料,才是拉动其增长的核心业务[11]。

尾声

CCD相机的第二春不仅焕发在中国,而是一个席卷全球的现象。CCD热度最高的2022年,一个关键词的Google搜索指数也攀升至历史峰值,较2020年2月增长了426%[13],这个关键词就是:Y2K(即year 2000)。

回溯CCD重归大众视野的时间线,会发现它与爆发在年轻人群体间的Y2K美学一脉相承,高饱和色彩、金属质感、糖果色与镭射构成的Y2K美学,与CCD的感人画质不乏相通之处。

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Y2K风格艺术作品

在那个新旧世纪交替的年代,互联网技术的巨大革新和千年虫危机的突降,把人们拖拽进一个兴奋与恐惧并存的世界。无论未来如何变化莫测,处于科技创新周期的人们,始终对其抱有一种近乎虚无主义的憧憬。

年轻一代试图复刻千禧年的进步与乐观,二手黄牛掏出珍藏的电子古董,给它定了个颠覆摩尔定律的价格。

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编辑:李墨天

视觉设计:疏睿

责任编辑:李墨天

研究支持:叶子凌

参考资料

[1] 小红书App

[2] 全球智能手机2010年销售增长72%,Gartner

[3] Sony's Cyber-shot W830 delivers 20 megapixels and 8x zoom for $120, engadget

[4] CCD相机盛世!柯达卡片机销量击败日本影像厂商三巨头,泡泡网

[5] iSuppli: CCDs fall in image sensor market as CMOS surges,VISION SYSTEMS DESIN

[6] 豪威曾全球第一,后被索尼打败,现在又要崛起,OFweek

[7] Sony to Stop Producing CCD Image Sensors to Focus on CMOS Growth,PetaPixel

[8] 公开数据

[9] 索尼2023财报

[10] 佳能、蔡司2023年财报

[11] 富士2023年财报

[12] 富士“X100”系列推出25万日元高档卡片机,日经中文网

[13] 数据 | 出货量11年暴跌93%,相机真被“抛弃”了,界面新闻

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