小米12S Ultra拥有长焦镜头，长焦镜头预计使用4800万像素IMX586传感器，等效120mm焦段，支持5倍光学变焦与120倍数码变焦。上一代的小米11Ultra可以支持120倍数码变焦、10倍混合光学变焦、5倍光学变焦，今年小米12S Ultra预计在镜头上会有更多的进步，长焦拍摄倍数也可能会提升。
小米12S Ultra有望使用索尼IMX898 传感器，5000万像素，搭配徕卡色彩管理方案，同时还将配备百倍数码变焦，最高支持120倍数码变焦，支持OIS光学防抖设计。
今年小米12S Ultra在镜头设计上有特别之处，使用了金色摄像头包边，黑色和金色的搭配让这款手机在质感上看起来也更高级。
小米12S Ultra使用的是立体双扬声器，去年的小米11 Ultra使用的也是双扬声器，其中底部扬声器为1216P 0.8mm MAX超线性扬声单元，顶部的扬声器是1014 超线性听筒二合一扬声器，都是小米和哈曼卡顿合作调音。评测机构DxOMark给小米11 Ultra的评分是80分，属于相当高的分数，在当时的全球手机扬声器这一评比中，全球排名第二
小米12S Ultra的后置摄像头分别是主摄5000万像素(IMX989，OIS)+4800 万像素超广角(OIS)+4800万像素潜望长焦( 120 倍变焦)，在长焦方面可以比较清楚的拍摄距离在几十米外的景物。不过在拍摄较远的景物时，镜头可能会比较晃。
如果参考去年小米11 Ultra的拍摄水平，应该拍摄10米范围内的景物效果会比较好。另外在近距离对焦方面，小米12S Ultra最近可使用超广角对焦约5cm内的景物。
小米12S Ultra概念机预计和小米12S Ultra使用一样的屏幕，其参数为6.73 英寸 2K 超视感屏，AMOLED 微曲柔性屏，分辨率： 3200 x 1440，显示帧率：最高 120Hz，触控采样率：最高 240Hz，原色屏、第二代LTPO、10bit、DCI-P3、经典护眼、纸质护眼、360° 感光、阳光屏、自动亮度2.0、AI 大师画质引擎、超薄屏下指纹、暗光解锁、心率检测、对比度 8，000，000： 1、HDR10+丨Dolby Vision 峰值亮度：1500nit。
小米12S Ultra后置镜头中有一颗4800万像素的潜望长焦镜头，这颗长焦镜头可能是索尼的IMX586传感器，等效120mm焦段，支持5倍光学变焦与120倍数码变焦。
小米12S Ultra支持IP68级防尘防水，在受控实验室条件下经测试，其效果在 IEC60529标准下达到 IP68级别 （在最深1.5米的水下停留时间最长可达30分钟）。需要注意的是，即使达到了IP68级别防尘防水，但也不能直接长时间放置在水中，万一进水也无法获得保修。
小米12S Ultra上的相机系统是小米和徕卡合作调校的，小米12S Ultra在外包装上还会有雷军和徕卡相机全球董事会主席 Dr. Andreas Kaufmann 的亲笔签名。小米12S Ultra将有望首发索尼IMX898传感器，配合徕卡色彩管理方案，这颗传感器的尺寸接近1英寸、5000万像素，小米12S Ultra还将配备百倍数码变焦，最高支持120倍数码变焦，支持OIS光学防抖设计
小米12S Ultra使用的是X轴线性马达，X轴线性马达主要用于模拟原手机的物理按键，提供更好的振动反馈效果。小米在上一代的小米11Ultra上就已经使用了X轴的线性马达用来提升振动反馈体验。
小米12S Ultra将是最好的高端旗舰智能手机，也有望成为首批搭载骁龙8+ Gen1SoC 的智能手机之一。着名泄密者 Yogesh Brar2022年6月14日分享了小米 Mi11Ultra 继任者的可能规格，
据说小米11Ultra 的继任者配备了一块6.7英寸 QHD+ 分辨率的大型 AMOLED 显示屏，具有120Hz 的刷新率和 LTPO 技术，可提供出色的电池寿命和流畅的刷新率。小米12Ultra 可能会配备带有打孔切口的曲面显示屏，并且该显示屏还有望配备最新的康宁大猩猩玻璃保护膜。
在相机方面，据说小米12S Ultra的背面配备了三摄像头设置，一个50MP 主传感器、一个48MP 超广角镜头和一个支持5倍光学变焦的48MP 远摄镜头。预计相机模块还将具有 ToF 或飞行时间传感器以及激光自动对焦传感器。
据说小米12S Ultra配备20MP 自拍相机，支持高分辨率视频录制。根据软件部分，据说小米12S Ultra搭载 Android12操作系统，顶部有定制的 MIUI13皮肤，预计该手机将在发布后收到 Android13操作系统更新。
最后，据说小米12Ultra 配备4，800mAh 电池，支持通过 USB Type-C 端口进行67W 快速充电以及支持50W 无线充电。该设备也可能支持某种反向无线充电。就定价而言，小米12Ultra 有望成为有史以来最昂贵的小米智能手机之一。
小米12S Ultra充电速度为67W充电，正常输出5V3A，快速输出5V6.2A或20V33.2A。相比上一代小米11Ultra的充电速度有所降低，但是今年小米12S Ultra的电池容量可能会提升，这样可以提升手机的续航时间。另外67W的充电速度和100W在很多场景中区别并不大。
小米 12S Pro属于性能比较全面的一款，它的处理器是高通骁龙8Gen 1 Plus，屏幕是6.73英寸2K超视感屏，分辨率： 3200 x 1440，支持120Hz显示刷新率。相机方面，也有徕卡加持的镜头，主摄是5000万像素的索尼IMX707，还有5000 万 人像主摄和5000 万 超广角主摄，快充达到了120W小米澎湃秒充
在价格方面，小米 12S Pro起售价格是4699元（8GB+128GB），是介于小米12 Pro天玑版和小米12S Ultra版本之间，关键是它有徕卡的镜头调教加持。
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