攝像頭是本次小米5S/5s Plus的重點升級，其中，小米5S配備1200萬像素攝像頭，傳感器為索尼IMX378，擁有1/2.3英寸的感光元件，比iPhone6s Plus還大59%，單位像素達到1.55μm。
而小米5s Plus則采用雙攝像頭設計，兩顆攝像頭都為1300萬像素，分別采用彩色傳感器和黑白傳感器，其中彩色傳感器用于記錄色彩，而黑白傳感器則負責分析光線，記錄畫面細節，并利用ClearSight技術合成最終成像。這里必須要提一下，米5上的4軸光學防抖在小米5S和小米5s Plus上都被取消了。
小米5S的室外樣張表現非常優秀，但相比之下小米5s Plus略有不足，天空部分過曝比較嚴重，樣張邊緣有一定的涂抹跡象，猜測可能是雙鏡頭的合成算法優化不到位所致。
這組樣張和第一組存在的問題一樣，小米5s Plus同樣存在寬容度不足，畫面發灰的問題。
兩組室內樣張，兩者區別不是很明顯，白平衡和色彩還原都比較準，不過，小米5s Plus樣張顏色略微偏深。
弱光是檢驗手機成像素質的分水嶺，在這組樣張中，小米5S憑借更大尺寸的感光元件獲得了更好的弱光成像，而小米5s Plus次之。
總結
IHS Technology中國研究總監王陽在微博上表示：“它(小米5S)不像蘋果，不像三星，不像華為，不像OPPO，不像vivo，不像樂視，不像魅族，就像小米。它本來就是小米！”是的，做小米就對了。但是不知為什么，小編覺得這次小米的光芒沒有以往那么鋒利，也沒有以往新機所帶來的驚艷，也許小米只是把小米5S/5s Plus當作米5的一次換殼升級吧。
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