11月2日，小米公布了小米12S Ultra概念機。同時，雷軍在公眾號上公布了這款機型的詳細擎報以及設計初衷。今年7月，小米與徠卡聯合發布了小米12S Ultra，雙方團隊經過大量的探討，提出了一個非常瘋狂的想法：勇敢探索移動影像和專業影像的界限，將徠卡的M系列相機鏡頭，裝在小米12S Ultra上，做一款小米12S Ultra概念機。
小米與徠卡工程師們達成了方案共識：這款概念機一定要保留作為一個旗艦手機的全部功能，但要賦予其隱藏身份，在擰上鏡頭的那一瞬間，變身一台專業的影像設備！當它擰上鏡頭的那一瞬間，手機內置的第二顆直取光感測器開始工作，配合f/1.4鏡頭，進光量相比小米12S Ultra提升了1倍，極大提升了手機拍攝能力，實現之前無法拍出的超高畫質大片。
整個方案的實現是一個很複雜的過程，小米經過多日探討與實踐，得出了關鍵解法：
對小米12S Ultra攝像頭結構重新布局，在正中心額外加入第二顆直取光一英寸感測器！為了完成重新布局，小米將12S Ultra的內部結構進行調整，將超廣角攝像頭下移、讓位，保證一英寸感測器在中央位置。
此外，小米對電路進行了優化，使其主板面積大幅度減小，並用一個特質的支架墊高，為感測器提供散熱能力；感測器和藍寶石玻璃之間加強了密封性，整機仍然防塵防水。鏡頭的安裝方式和相機相同，一扭、一卡就完成了，概念機的整體結構比起之前再次加強，保護鏡頭模組的方圓結構徹底重新設計，改為用子母螺絲直接固定在整機中框上，可以輕鬆承受外接鏡頭的重量，做到穩固不晃。連接卡口的法蘭距僅有2mm，能利用轉接環，任意轉接徠卡M系列鏡頭。
在軟體上，小米12S Ultra 概念機支持峰值對焦、斑馬線、直方圖等常用工具，能夠拍攝 10bit RAW格式文件。
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