Il sensore utilizzato su Xiaomi Mi 5S è un Sony IMX378 accoppiato ad un sistema a sei lenti e apertura focale f/2.0. Il sensore ha una risoluzione di 12 megapixel ma come fa giustamente notare Xiaomi, non è la risoluzione a determinare la qualità delle immagini quanto piuttosto la bontà del sensore. Quello utilizzato da Xiaomi ha le stesse dimensioni dei sensori utilizzati sulle fotocamere digitali compatti, pari a 1/2.3 pollici.
Giusto per fare un paragone si tratta di un sensore più grande del 59% rispetto a quello montato su iPhone 6S Plus e dotato di pixel larghi 1,55 micron, il 61% in più rispetto a quelli di iPhone, larghi 1,22 micron. Le maggiori dimensioni dei pixel permettono di catturare una maggiore quantità di luce permettendo di ottenere ottimi risultati in condizioni di scarsa illuminazione.
Per mostrarci meglio i risultati che si possono ottenere con Xiaomi Mi 5S, il produttore cinese ha effettuato una serie di scatti nelle stesse condizioni grazie ad un supporto sul quale sono stati montati anche un iPhone 6S Plus e un Samsung Galaxy S7 edge, tra i migliori attori della fotografia su smartphone.
A completare la dotazione della fotocamera troviamo lo Spectra ISP integrato nel chipset Snapdragon 821 mentre per la messa a fuoco Xiaomi si è affidata ad un Dual Phase Detection Autofocus. Testeremo la qualità della fotocamera di Xiaomi Mi 5S non appena riceveremo lo smartphone ed effettueremo certamente una serie di confronti con i migliori smartphone del momento, per verificarne in prima persona la bontà.