四鏡頭拍照
Galaxy S21 Ultra有市場上目前為止最齊全的相機配置，這樣的硬體規格也只有Ultra等級才有。不像S20 Ultra，S21 Ultra這次就實實在在地提供二顆望遠鏡頭，分別有3x及10x光學變焦，沒有什麼偷吃步在裡面。
主鏡頭使用三星最新1億800萬畫素ISOCELL HM3元件，尺寸1/1.33"，12000x9000畫素，像素尺寸0.8µm，採用Nona-pixel拜耳濾鏡，可以做到合1，所以有效像素尺寸就變成2.4µmm（0.8x3=2.4），拍出照片畫素為1200萬。焦距則有24mm，光圈f/1.8。
與S20 Ultra及Note20 Ultra的HM1元件相比，S21 Ultra的HM3在很多方面有所加強，包括HDR的改良、低光源與自動對焦的表現。
▼ 左邊是S20 Ultra，右邊是S21 Ultra
「Smart ISO」智慧ISO，此HDR技術會同時獲得一張高ISO及一張低ISO的影像，因為它們同時被截取，因此避免過去非同步截取時，場景中移動物體所產生的鬼影現象。接著這兩張同時被截取的照片會合併成一張12 bit的影像，而且是每個色版／通道都是12 bit，意味比起10 bit，這張RAW影像可多出64倍的色彩資訊。
HM3這顆元件還具備「Low Noise（低雜訊）」模式，可以提升50%光線感度。另外在光線充足條件下，加強的remosaic演算法可以輸出1億800萬全像素照片。
「Super PD」將微距鏡加到傳感器用於自動對焦的相位偵測元件中，因此這些濾鏡應該可以把這些元件的測量精度提升50％，達到即使在黑暗中，傳感器也能準確地追蹤移動的物體。
超廣角鏡頭模組與S20及Note20的相同，也就都是1/2.55"、1200萬畫素、1.4µm並使用13mm焦距與f/2.2光圈的超廣角鏡頭，可以拍120度FoV。但與前代不同的是，S21 Ultra的超廣角多加入了自動對焦，可以做近距離拍照。
S21 Ultra望遠鏡頭規格就完全不同了，這次不是一顆4x變焦鏡頭，而是兩顆－分別為3x及10x光學變焦鏡頭。
S21 Ultra第一顆長焦鏡頭使用1000萬畫素，尺寸1/3.24"感測元件，像素尺寸1.22µm，焦距70mm，光圈f/2.4，有影像穩定系統。它支援雙像素PDAF及3倍光學變焦。
第二顆長焦鏡頭同樣1000萬畫素，尺寸也是1/3.24"，像素尺寸也是1.22µm，但焦距則是240mm（潛望式設計），光圈f/4.9，具備光學防震，也有雙像素PDAF，支援10倍光學變焦。
背蓋這裡的第五個黑色圓孔是用來協助對焦的雷射光發射器與接收器。
S21 Ultra正面的鏡頭規格與S20 Ultra相同－都是4000萬畫素，支援4合1像素合併。原始像素尺寸僅0.7µm，但經過4合1像素合併後可以獲得1.4µm間距。這顆前鏡頭的焦距是25mm，這樣的取景廣度算足夠，光圈f/2.0也相當明亮，更重厘的是它支援自動對焦！
相機程式
今年三星的拍照軟體有一些新的調整並加入新功能。一個在外觀的改變是「Live Focus」模式這個名稱改成「Portrait（人像模式）」，讓人一看可以馬上知道它的功能是做什麼的。「Single take 一鍵拍錄」模式現在不僅能讓你選擇秒數，還可以讓你選擇想要拍攝的相片類型。再來，除了主鏡頭，現在超廣角鏡頭也有專業模式了，至於長焦鏡頭仍然不支援專業模式。
錄影功能多了一個「Director’s view－導演運鏡」模式，可以讓你在觀景窗一次同時看到四個鏡頭的即時影像畫面，所以你可以挑選／切換到想要的那顆鏡頭進行錄影。前鏡頭的影像可以以picture-in-picture做呈現或是與主鏡頭的影像以50/50各一半進行分割顯示，如果沒需要用到此功能還可以把它關閉。要注意的是，只有在1080p@30fps模式時才有「Director’s view－導演運鏡」檢視功能，而且一次只能選擇一顆鏡頭錄影，無法多顆鏡頭同時進行錄影。
另外一個與錄影功能有關的介面調整是，解析度模式現在可直接在觀景窗選擇，不必到設定選單去挑選，這樣方便多了。
▼ Single take 2.0 一鍵拍錄，多了讓你選擇想要拍攝的相片類型，例如影片濾鏡、相片濾鏡、快轉效果、人像模式、廣角／裁切照片，影片集錦等
▼ 超廣角鏡頭現在也有專業模式
▼ 錄影的「Director－導演運鏡」模式，可以同時看到所有／多顆鏡頭的影像
▼ 觀景窗介面
▼ 相機設定。Scene optimiser－使用Bixby自動偵測場景以優化拍攝結果。Shot suggestions－在觀景窗顯示導引來協助你拍出更棒的照片。Scan QR codes－辨識QR。Swipe Shutter button to edge to－指定在快門按鈕做向下滑動的動作，有連拍與建立GIF影像兩選項。Format and advanced options－格式與進階選項。Save selfies as previewed－前置相機鏡像翻轉開關。Selfie color tone－調整自拍的影像色溫
▼ 模式選擇，有AR Doodle（擴增實境塗鴉）、專業、全景、美食、人像錄影、專業錄影、超級慢動作、慢動作、縮時攝影；Director's view（導演運鏡模式）
相片品質
儘管銳利度比我們所喜歡的程度還要高一些，1200萬畫素主鏡頭拍出的照片還是相當出色。保存下來的細節很豐富，草地區域看起很棒，動態範圍在大多數情況下也都很出色，而且幾乎沒有雜訊。
由於像素合併的處理，在比較複雜區域會看到一些表現不是那麼好的細節，如陽台百葉窗與牆上的裝飾彩繪－這些圖案看起來不該這樣而已。但這是一個數學演算上取近似值的問題，因此手機無法如我們所希望那樣將最複雜的圖案忠實呈現。即便有些時候想以較高的銳利度來改善也沒辦法。
白平衡與顏色渲染都很準確，對於三星手機而言這樣的表現很罕見，因為他們家手機在這兩個項目的表現一向會偏濃郁。
▼ S21 Ultra 主鏡頭，1200萬畫素
如果你不喜歡透過9合1像素合併技術所拍出的照片，你還可以選擇使用原生的1億800萬畫素模式來拍攝，然後之後再透過軟體後製與調整。結果顯示，以原始尺寸檢視108MP模式拍出的照片時，畫質並沒有比1200萬畫素模式拍出得好很多－缺乏細節、銳利度稍低、而且有雜訊。
▼ S21 Ultra 主鏡頭，1億800萬畫素，可放大原尺寸檢視
以下三張照片是使用主鏡頭1億800萬畫素拍後，直接利用軟體縮小至1200萬畫素，此時細節表現就很出色，有令人難以置信的細節，複雜區域的表現這次到位了，銳利度夠，而且草地區域的渲染也很棒。但由於沒有太多的演算法介入，影像看起來會有一些雜訊。
▼ 主鏡頭，1億800萬畫素照片縮小尺寸至1200萬畫素
超廣角鏡頭拍出的照片不錯，但不到很棒的程度。常常可看到過度處理過的痕跡，你可以看到很多精細的細節因為這樣被抹除了。其它方面，色彩準確，對比OK，動態範圍優，但如果軟體處理的力道若不要那麼強的話會更好。我們寧願有一些雜訊沒關係，因此細節可以因此相對被保留得多一點，而不是無雜訊但細節反而變差了。
根據場景的不同，將自動HDR關閉有時可能會對畫質再提升有所幫助。
不過在此請別誤會我們對超廣角鏡頭的拍攝表現，我們仍然予以肯定，相片看起來好看，自動失真校正有發揮效果，我們知道超廣角鏡有更大的潛力，透過某些調校，它的處理演算法可以讓鏡頭發揮更多實力。
▼ S21 Ultra 超廣角鏡頭，1200萬畫素
超廣角鏡頭由於有自動對焦，因此可以做近距離拍攝，而且當拍攝的主體距離手機2公分或以上時，觀景窗會彈跳出對焦增強的提示。我們建議讓這個功能去執行－它會進一步裁切掉一些畫面區域以做為軟體演算用途，讓照片的銳利度再提升並改善畫質，結果就是，同樣近距離拍攝仙人掌或鈔票，有對焦增強得到成像品質會比單純只使用超廣角鏡再好一些（以下六組照片最後一張就是有對焦增強的介入）－銳利度夠而且色彩討喜，大量複雜的細節被保存下來，品質足夠成為一張漂亮的特寫照片。
▼ 超廣角鏡頭，微距拍攝，自動對焦。最後一張有使用對焦增強
背部兩顆望鏡頭都是1000萬畫素的元件，但拍出的照片都是1200萬畫素，意味照片都有透過軟體從1000萬畫素放大至1200萬畫素，然後稍加把銳利度做提升。
1200萬畫素的3倍變焦照片看起來OK－它們的細節足夠，顏色準確而且雜訊低。動態範圍很棒，而且你可以清楚的看見遠方的景物。然而圖像的銳利度仍然稍微高了些－除了三星標準的影像處理，在此照片有額外經過放大並調高銳利度，我們真的不了解三星要如此做，為何不單單就維持望遠鏡頭1000萬的原生畫素就好。
▼ S21 Ultra，長焦鏡頭，3x變焦，1200萬畫素
10x變焦的處理方式與3x變焦相同。一開始我們以為照片表現會很棒。然後在我們放大原尺寸檢視照片時，就看到各種被軟體修飾（加工）過的痕跡，尤其是在移動物體的周圍（例如最後一張有路人的照片）。葉子區域細節在大多數時候也被破壞了。
細節水平算中等，但顏色準確，對比佳，動態範圍值得稱讚。
透過軟體升級來做更進一步的調校或許可以再提升1200萬畫素畫質。然而如果三星沒有把1000萬畫素放大至1200萬畫素我們其實是可以接受的－1000萬原生畫素的變焦照片或許反而更好。
▼ S21 Ultra，長焦鏡頭，10x變焦，1200萬畫素
「Live Focus」現在改叫作「Portrait（人像）」模式，基本上它的功能都是創造出景深的效果。
「Portrait－人像」有變焦與原始兩種模式，預設為2x變焦，由主鏡頭1億800萬拍攝然後裁切而來，沒經過放大處理。拍攝時，拍攝者與被拍攝者之間的距離可以剛剛好，而且視角也是讓人喜歡的，可以拍出被拍攝者的頭部與肩部剛剛好都納入觀景窗好看的照片。主體與背景的分離處理很棒，即使在如頭髮這類複雜區域也都處理的超好。原始模式的細節表現很出色，在變焦模式也很好，顏色與對比很棒。
▼ 主鏡頭，人像模式，1200萬畫素，2x變焦
多虧熟練的背景偵測與分離的處理演算，你可以玩各種人像模式特效。
▼ 主鏡頭，人像模式，1200萬畫素，原始焦段
接下來來看夜拍表現。
主鏡頭在夜間拍出的照片很好看，但不符合我們對一款這麼高階旗艦的期望。原本我們預期照片會有非常好的銳利度與曝光，結果得到的郤只有一般水準，雜訊很多，亮部區域的細節減少。手機以高ISO設置拍攝，讓它沒辦法以我們所希望更慢的快門速度來拍攝，猶如很拍S21 Ultra沒有防震功能似的（但事實上有防震穩定功能，理論上可以允許快門速度再慢一點，不必擔心影像會模糊。）。
▼ S21 Ultra，主鏡頭，1200萬畫素
使用夜間模式時，它會自動決定曝光時間；對主鏡頭而言通常會使用2秒，這是許多手機夜間模式從未有過的秒數。
自動夜間模式拍出的照片令人讚賞，有剛好到位的銳利度，相當好的細節水準，雜訊很低，超棒的色彩飽和度，亮部區域有忠實的還原到，陰影區域影像完整。
▼ S21 Ultra，主鏡頭，1200萬畫素，夜間模式開啟
1200萬畫素超廣角鏡拍出的照片還可以，色彩有很好的保存下來，除了這兩項，它們的畫質乏善可陳，雜訊相當高，而且照片看起來偏暗。
▼ S21 Ultra，超廣角鏡頭，1200萬畫素
開啟夜間模式後，超廣角鏡頭拍出的照片就值得讓人稱讚－它去除掉很多雜訊，曝光明顯改善，原本沒什麼被保存下來的亮部區域這次就有重現，陰影區域的細節也呈現更多，而且色彩表現也更好。如果你在晚上需要使用超廣角鏡，我們建議一定要開啟它的夜間模式。
▼ S21 Ultra，超廣角鏡頭，1200萬畫素，夜間模式開啟
使用長焦鏡頭夜拍時，在大部份情況都可以觸發原生的3x變焦進行拍攝，當相機程式判斷現場光線條件不足時會轉而使用主鏡頭（下面第四張及第七張就是）。以這樣的環境條件，長焦鏡頭3x變焦拍出來的相片還OK（原生的1000萬畫素會放大至1200萬畫素），這些相片的細節看起來充足，雜訊維持得低。在更好的現場光線條件下，你會滿意其拍出照片的品質。
▼ S21 Ultra，長焦鏡頭，3x變焦，1000畫素
長焦鏡頭同樣支援夜間模式，成像表現好到不可思議。它大約會花5秒時間拍好一張照，然後品質好到值得讓你等待這5秒。夜間模式的3倍變焦相片在細節有改善，曝光度與飽和度出現，雜訊低。
▼ S21 Ultra，長焦鏡頭，3x變焦，1000畫素，夜間模式開啟
S21 Ultra另一顆長焦鏡頭有10x變焦，同樣地在大部份情況下都是觸發原生的10x變焦進行拍攝－只有當現場光線條件真的低到一個不行時，它才會訴諸以3x變焦鏡頭拍攝然後再將影像進行數位變焦。
10x變焦拍出的夜拍照也是很好看。這些相片保存了大量的細節，噪訊低得令人驚訝，顏色準確，你可以看到在其他手機鏡頭夜拍所無法充分呈現的地方。
▼ S21 Ultra，長焦鏡頭，10x變焦，1000畫素
10x長焦鏡頭也支援夜間模式，開啟後能改善曝光，但除此之外影像並不會比未開啟夜間模式更好。事實上，相片反而有可能模糊。除非你把手機固定不晃動，否則我們不建議你在此開啟夜間模式，儘管如此我們還是感謝有提供這個功能選項，讓我們要使用時就有。
▼ S21 Ultra，長焦鏡頭，10x變焦，1000畫素，夜間模式開啟
在萬里無雲的晚上而且看得到月亮，你可以將Scene Optimizer（場景優化器）打開，在你切換至長焦鏡頭拍月亮時，程式會提示你使用「Moonshot（月亮攝影）」增強器。這個功能使會用10x變焦鏡頭，而且它會建議使用30x選項，如果手機有拿穩，你甚至可以玩到100x變焦。
▼ Moonshot（月亮攝影）增強器拍攝月亮，左邊30x，右邊100x
▼ S21 Ultra與S20 Ultra、iPhone 12 Pro Max的拍照比較，分ISO 12233、室內充足光源、室內低光源三種環境的圖表，點入可以再挑選其它手機進行比較
