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4月18日晚間，小米13 Ultra正式發布，該機在影像方面獲得了空前的升級，注重光學層面的提升，提供六焦段直出能力。在配置方面上直接頂配，還升級了5000mAh大電池和90W澎湃秒充，是妥妥的小米影像之王。

小米13Ultra提供了三個存儲版本，12GB+256GB售價5999元，16GB+512GB售價6499元，16GB+1TB頂配版本售價7299元，4月21日正式開售。

小米13 Ultra作為一款影像旗艦手機，在主攝上沿用了小米12S Ultra上的1英寸IMX 989大底傳感器，超廣角、長焦和潛望長焦三顆鏡頭則采用索尼最新發布的IMX 858傳感器，這顆鏡頭在技術上與IMX 989最為接近，可以讓四顆鏡頭獲得一致性的拍照能力。四顆鏡頭提供了0.6X、1X、2X、3.2X、5X和10X六個無損焦段覆蓋，其中主攝覆蓋1X和2X焦段，90mm潛望長焦覆蓋5X和10X，均可以提供光學直出的照片，它們能減少計算攝影所帶來的過度“塑料感”。

小米13Ultra繼續和徠卡進行了合作，保留了之前的徠卡雙生畫質和濾鏡，并且搭載移動影像領域迄今最完美的徠卡Summicron鏡頭，支持可變光圈功能。功能上新增了街拍模式，還提供了專業影像套裝，通過專用保護殼、拍照手柄、鏡頭蓋、67mm鏡頭轉接環等專屬配件，可以讓手機化身為一臺專業相機來使用。

小米13 Ultra擁有旗艦級別硬件規格，屏幕采用了華星光電C7發光材料，最高亮度可達2600nits，比蘋果iPhone 14 Pro還高。這種材料的發光效率超越三星E6，可視角度和屏幕功耗也具有優勢。支持120Hz LTPO自適應刷新率調節，并兼顧了1920Hz PWM和類DC兩種調光方式。屏幕還經過了經過CIE2015色彩空間進行調校，色彩顯示準確，注重不同設備的顯示一致性。

小米手機13Ultra采用了匯頂科技超薄光學指紋方案，該方案可節省更多內部空間，助力手機充分釋放性能，提供更好用戶體驗；輕松解鎖的同時，還可支持心率檢測功能，時時關注健康。此外，小米手環8采用了匯頂科技高性能的健康傳感器，為用戶帶來更精準的心率及血氧監測。目前，匯頂科技創新方案組合已被廣泛商用于全球知名品牌的各類智能終端產品。

主要硬件配置上，小米13 Ultra搭載了第二代驍龍8移動平臺，配備LPDDR5X內存+UFS 4.0閃存的頂配存儲。為了發揮出最強的性能，使用了環形冷泵散熱系統，導熱效率提升3倍，就算是4K/60幀視頻錄制也能做到不掉幀。小米13 Ultra升級了USB-C接口規格，支持USB 3.2接口標準，數據傳輸速度提升到了5Gbps，在照片和視頻文件的傳輸速度大幅度提升。

小米13 Ultra的設計靈感來自于徠卡經典相機，通過創意性的拼接設計，將機身分為金屬區域和素皮區域。中框金屬區域是小米創新打造的Unibody金屬框架。與普通的雙曲面設計相比，將邊框向內延伸了4.4mm。結構強度是直線上升，抗彎曲能力是小米12S Ultra的4.4倍。中間的素皮部分采用坡度過渡，鏡頭部分的厚度更大，預留大底傳感器需要的空間。表面覆蓋第二代科技納米皮，與小米13系列的材料相比，延續了耐磨、耐臟、耐黃變的特性，還額外添加銅鋅復合單原子抗菌劑，達到了國家一級抗菌標準。