小米8沒出現之前，小米mix2s依舊是小米史上拍照最強的小米手機，然而小米8上市後，小米mix2s自動退位，只因小米 8 是小米相機代表作。在發佈會上雷軍也曾介紹稱，此次小米 8 後置相機採用了和小米 MIX2S 相同的模組，但經過小米工程師兩個月的優化和調教，小米 8 的拍照效果又得以很大的提升。
小米8攝像頭
前置：小米8不同於小米mix2s專攻後置鏡頭，忽略前置鏡頭，小米8的前置鏡頭的配置同樣十分優秀。鏡頭像素2000萬，支持F/2.0大光圈，支持4合1 1.8μm 超大像素。更有自拍愛好者都喜歡的AI 單攝虛化，用了它自拍，相信你就是照片裡唯一的亮點。
既然是在說小米8的前置鏡頭，自然少不了小米8此次新增的紅外相機了，有了它，全黑環境也能疾速解鎖，而且還是更安全的紅外人臉解鎖。
後置： 小米8配備了雙1200 萬像素變焦雙攝，主攝採用索尼 IMX363 傳感器，支持1.4μm 超大像素及Dul PD 雙核對焦；副攝採用三星 S5K3M3 傳感器，支持1.0μm 像素。支持四軸光學防抖，支持人像模式。
除了這些基本的配置外，小米8還多了4個AI功能。分別是AI 場景相機、新版 AI 美顏相機、AI 影棚光效、AI 短視頻。
AI 場景相機
AI 場景相機的特點就是：智能識別，實時優化，25 種標籤，206 種場景識別。所以新增的AI場景相機能根據環境自動進入夜景、運動防抖等模式，並且能在進入的同時對裡面的對象進行實時優化。
新版 AI 美顏相機
新版 AI 美顏相機的主要功能就是微整形3D美顏，它能識別你的面部特徵，並根據你的面部條件進行微調，重塑五官細節，例如下巴不夠就墊下巴；鼻子山根塌了就給你隆鼻……並且效果自然和諧，讓你更美，照片更“照騙”。
AI 影棚光效
相信我，小米8 自帶的AI 影棚光效能夠讓你不去影棚，也可以拍出明星一樣的大片，AI識別面部方向，光源智能跟隨，並且擁有5種影棚光效：窗邊光，樹葉光， 波電光， 彩虹光，電影光，任你選，為你打造專屬燈光師。
AI 短視頻
小米8的AI 短視頻功能中內含7個剪輯效果，且能一鍵自動調色、剪輯、配樂，一秒變大片，讓你成為抖音達人。
最後，強大的基本硬件加上4個AI功能的應援，小米8的 DxO跑分 104，超過了 iPhone X，達到了世界一流的水準，也成為了小米史上拍照最強大的手機。
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