El Xiaomi 14 Ultra cuenta con una configuración de cámara cuádruple Leica que ofrece una notable gama de distancias focales de 12 mm a 120 mm. Con su cámara principal, que cuenta con una apertura variable de varios pasos de ƒ/1.63 a ƒ/4.0, los usuarios pueden ajustar sin problemas la exposición en diversos escenarios. Equipada con un sensor de imagen ultra grande LYT-900 de 1 pulgada, el Xiaomi 14 Ultra garantiza una calidad de imagen excepcional incluso en entornos difíciles. La apertura variable en combinación con los múltiples ajustes de enfoque permiten a los usuarios dedicarse a la fotografía callejera profesional. Al aumentar la apertura de f/1,8 a f/1,63, la captación de luz mejora significativamente con respecto a su predecesora, lo que permite capturar detalles asombrosos con poca luz.

El Xiaomi 14 cuenta con una completa configuración de triple cámara, que proporciona una experiencia fotográfica muy completa, cubriendo un amplio rango focal de 14mm a 75mm. Además, ha sido diseñado con lentes ópticas Leica Summilux con una apertura ƒ/1.6 mejorada en la cámara principal, combinada con el sensor de imagen Light Fusion 900. Por otra parte, la resolución de la cámara ultra gran angular Leica de 14mm se ha mejorado hasta los 50MP, al tiempo que también ofrece el aclamado teleobjetivo Leica de 75mm con un grupo de enfoque flotante, con una distancia mínima de enfoque de tan solo 10cm.

Al igual que con la serie Xiaomi 13, los consumidores también pueden elegir entre el "Leica Authentic Look" y el "Leica Vibrant Look", dos perfiles de imagen diferentes. El "Leica Authentic Look" ha sido especialmente desarrollado por Leica y deleitará a los clientes con imágenes de smartphone con el icónico "Leica Image Look". Se centra en una reproducción del color estéticamente agradable y natural, sombras bien dibujadas, contrastes locales realistas y una excelente reproducción de los detalles más finos. Además, el "Leica Authentic Look" presenta una corrección de viñeteado reducida para conseguir una caída de luz mínima entre el centro y las esquinas de la imagen, dándole el aspecto típico de una fotografía tomada con un objetivo Leica Summilux.

El "Leica Vibrant Look" ha sido desarrollado conjuntamente por Xiaomi y Leica. Combinando la experiencia de Xiaomi en fotografía de smartphones con la estética de imagen característica de Leica, este look permite a los fotógrafos capturar a la perfección la emoción del momento en un mundo de colores vivos pero realistas.

El concepto central "Leica Optics" ha demostrado ser una de las razones del éxito de los productos diseñados conjuntamente. En consecuencia, en junio de 2023, tanto el equipo directivo de Leica Camera AG como el de Xiaomi decidieron establecer un instituto conjunto centrado en la óptica.

El Xiaomi x Leica Optical Institute es un instituto conjunto centrado en la óptica, fundado por Xiaomi y Leica Camera AG, situado en el Xiaomi Campus de Pekín, con una superficie total de 2.644 m². Se centra en una estrecha colaboración in situ para intensificar aún más la cooperación en las áreas de predesarrollo e investigación con el objetivo de desarrollar un nuevo estándar de calidad para la calidad de imagen y el rendimiento óptico de las imágenes en la fotografía con smartphones. Sus principales áreas de investigación son la óptica, incluidas las películas ópticas, la óptica plana, la óptica de difracción, el mecanizado óptico de precisión, los materiales ópticos, los equipos de pruebas ópticas de precisión y otros subcampos de la tecnología.