Để có những điểm số, thiết bị được bán độc quyền ở Trung Quốc này của Xiaomi đã được các chuyên gia thử nghiệm camera tại DxOMark thực hiện các đánh giá một cách kỹ lưỡng. Kết quả cho thấy sản phẩm giành vị trí thứ 5 trên bảng xếp hạng toàn cầu của DxOMark về camera trên smartphone khi đạt số điểm 138, đánh bật iPhone 13 Pro và 13 Pro Max khỏi vị trí Top 5, vốn cùng đạt số điểm 137.
Xiaomi 12S Ultra nhận được lời khen của DxOMark về chất lượng hình ảnh tổng thể tuyệt vời trong hầu hết các trường hợp sử dụng và tính linh hoạt của nó, cung cấp hai hình ảnh khác nhau cho người dùng lựa chọn. Khả năng chụp ảnh thiếu sáng cũng là một điểm mạnh trên sản phẩm khi máy ảnh này cung cấp dải động rộng ở chế độ ban đêm. Máy ảnh siêu rộng và zoom cung cấp hình ảnh tuyệt vời ở mọi khoảng cách, đặc biệt là tầm xa. Máy ảnh cũng có hiệu suất tuyệt vời ở chế độ video, cung cấp dải động mở rộng, kết xuất kết cấu tự nhiên và phơi sáng tốt.
Hạn chế trên thiết bị này chính là thiếu tính nhất quán, dẫn đến sự chênh lệch giữa các hình ảnh, thậm chí xảy ra với những hình ảnh chụp liên tiếp. Điện thoại cũng phải vật lộn với các tình huống ánh sáng chói chang khi chụp các cảnh có độ tương phản cao. Ngoài ra, vì thiết bị được đánh giá là bản xem trước nên không phải lúc nào cũng khớp với hình ảnh chụp cuối cùng trong bản tiêu dùng bán ra thị trường.
Như Quỳnh