广发证券发布电子行业创新系列报告，聚焦光谱分析技术在手机上的应用趋势。光谱反映了光波与物质相互作用的丰富信息，通过光谱分析可以鉴别物质并确定其化学组成。目前光谱分析在手机上已逐步兴起，主要应用于分区色温、优化自动白平衡，提升手机摄像头色彩表现。苹果、华为、小米、OPPO、VIVO等品牌均已在旗舰机型中采用色温/环境光传感器。未来，基于光谱成像芯片的手机将逐步推出皮肤检测、健康监测、食品检测等功能。本文从应用现状、技术演进和市场空间三个维度分析光谱分析手机的趋势与投资机会。
手机光谱分析的应用现状——从色温白平衡到健康检测
光谱分析在手机上的应用目前主要集中在提升摄像头色彩表现。自动白平衡（AWB）是手机摄像头中关键的图像处理功能，传统AWB算法通常依赖于RGB传感器数据，而光谱成像芯片能提供更丰富的光谱信息，使AWB算法更精确地识别和校正不同光源下的颜色偏差。在混合光源环境下，光谱成像芯片可以更准确地分辨不同光源的光谱特性，进行更精确的白平衡调整。
苹果在iPhone X中搭载了ams定制的6通道多光谱传感器，包括紫外光、红光、绿光、蓝光和两种近红外光，可利用传感器感知环境的CCT水平调整显示颜色和亮度。iPhone14系列首次配备双环境光传感器，改善自动亮度调节和后摄曝光。
华为在P50 Pocket上采用3200万像素紫外摄像头，将超光谱捕获信息用于美颜计算。Pocket2进一步运用XD Fusion Pro人像引擎，同时具备防晒、深层晒斑检测功能，检测后可自动生成晒斑状况解析，配备专业护理建议供用户参考。
技术路径——微型化光谱技术解决传统痛点
传统光谱成像技术基于棱镜色散、光栅衍射或干涉原理，需要精密器件和足够光程来将不同波长的光分开，一般采用空间扫描或波长扫描模式，无法实时获取视野场景中各像素点的光谱信息。技术原理导致光谱成像仪器体积庞大、价格昂贵、成像速度缓慢，制约了光谱成像技术的应用。
为解决传统光谱成像痛点，微型化光谱技术快速发展。早期微型光谱仪依赖于光刻、蚀刻工艺进步及MEMS技术发展。随计算能力的大幅度增强、计算成本降低、压缩感知和深度学习等数学工具的发展，计算光谱仪成为最具有发展前景的研究方向。
围绕计算光谱成像，一系列片上光谱成像方案相继提出，包括超表面、彩色滤光片、量子点等。基于超表面的快照式光谱成像技术方案，通过设计不同结构单元实现对各点入射光频谱的宽带调制，可解决传统技术无法实时获取视野场景中各像素点光谱信息的痛点。
旗舰机渗透率提升——苹果、华为、小米、OPPO、VIVO全面布局
目前苹果、华为、小米、OPPO、VIVO等品牌均已在其旗舰机型中采用色温/环境光传感器。苹果从iPhone X开始搭载ams光谱传感器，iPhone14系列配备双环境光传感器；华为在Pocket系列中采用超光谱摄像头实现美颜和皮肤检测功能；其他品牌也在旗舰机型中逐步引入相关技术。
随小型化光谱系统方案愈发成熟，为实现更好的拍摄质量，同时拓宽手机摄像头功能，光谱分析在手机上的渗透率将持续提升。未来，基于光谱成像芯片的手机将逐步推出皮肤检测、健康监测、食品检测等功能。
华为Pocket2的防晒和深层晒斑检测功能已初步验证了光谱分析在健康管理方向的应用潜力。苹果在Apple Watch等设备上已布局健康监测功能，未来光谱分析技术有望从手表延伸至手机，进一步拓展应用场景。
手机光谱分析核心数据与趋势
表：手机光谱分析应用现状与未来趋势| 品牌 | 搭载机型 | 传感器类型 | 应用功能 |
|---|
| 苹果 | iPhone X至iPhone 14 | ams 6通道多光谱传感器 | CCT感知、自动亮度调节、后摄曝光 |
| 苹果 | iPhone 14系列 | 双环境光传感器 | 自动亮度调节、后摄曝光改善 |
| 华为 | P50 Pocket | 3200万像素超光谱摄像头 | 美颜计算 |
| 华为 | Pocket2 | 超光谱摄像头+XD Fusion Pro | 美颜、防晒检测、深层晒斑检测 |
手机光谱分析正从“提升拍照质量”向“拓展健康功能”演进。苹果、华为等头部品牌已率先布局，小米、OPPO、VIVO等品牌跟进。随微型化光谱技术成熟和成本下降，光谱成像芯片有望从旗舰机型向中端机型渗透。未来光谱分析在手机上的应用将从色温白平衡拓展至皮肤健康监测、食品检测、医疗辅助等更广泛场景。建议关注光谱成像芯片产业链相关标的。
