小米11 Ultra是小米的全新旗舰机，鉴于上一代小米10 Ultra是我们2020年摄像头评测中是表现最好的机种之一, 所以它也被寄予众望。
相较于小米10 Ultra，全新的11 Ultra在摄像头部份做了一些重要的改变。主摄像头所采用的1 / 1.12英寸三星 ISOCELL传感器比去年所采用的1 / 1.32英寸传感器大很多，而且尺寸接近发烧友级的紧凑型相机（如索尼 RX系列）。新的传感器还提供了全像素双核对焦增强技术，它将一些像素以垂直分割，另一些对角线分割开来（标准双像素系统仅垂直分割），以测量对比度。
此外，新传感器可以根据场景或使用情况使用不同的HDR方案。智能ISO Pro可创建单次拍摄的两次读取，并将它们合并到单个图像中，以获得高动态范围照片。小米11 Ultra使用该模式主要用于捕捉预览图像，中等动态范围的场景，以及视频。
小米11 Ultra在对比度较高的场景中会使用交错式高动态范围模式。在此模式下，传感器会同时捕获多个帧再合并后以取得最佳的结果，同时也会将重影伪像减至最少。
摄像头的其他亮点还包括飞时测距（ToF）传感器，其自动对焦系统可对焦于近距离的物体，比如人像照片；夜间拍摄时，能与传感器上的双像素系统组合使用，另外，还有一个能优化白平衡与色彩呈现的多光谱色温传感器。
在视频模式下，此摄像头能以24fps录制8K、以60fps录制4K的视频。在后者的设置下，帧率是可变的；而在光线不足的情况下，小米11 Ultra会将帧率降低到30fps，以便将噪点控制得更好。”夜枭”的视频功能是在光照条件低至1 勒克斯以下的极低光下还能录制视频，用户必须另行选择，此功能也不在我们的测试范围内。手机背面的常亮显示屏也一样，此显示屏可用于后置摄像头的自拍预览和拍照，或是用于显示信息通知；此外，它还能激活超级节能模式以关闭主显示屏。
摄像头主要规格：
- 主摄像头：5000万像素、1 / 1.12英寸 Quad-Bayer传感器，1.4微米，等效24毫米、f / 1.95光圈镜头，全像素双核自动对焦增强技术以及光学图像防抖功能
- 超广角：4800万像素、 1/2英寸传感器，0.8微米，128°超广角、f / 2.2光圈镜头
- 远摄：4800万像素、 1/2英寸传感器，0.8微米，等效120mm、f / 4.1光圈镜头，光学图像防抖功能
- LED闪光灯
- 视频：以24fps录制8K 4320p，以30/60 fps录制4K 2160p（以2160p / 60 fps测试）
- 多光谱色温传感器
- 飞时测距传感器
- 高通骁龙888芯片组