カメラ機能は、13mm相当の超広角カメラ(1200万画素)、24mm相当の広角カメラ(4800万画素)は共通で、Proは77mm相当の3倍ズーム(1200万画素)、Pro Maxは新たに120mm相当の5倍ズーム(1200万画素)を内蔵。5倍ズームは「テトラプリズムレンズ」を採用し、光線を4回連続して反射させることで光学系をコンパクトにできたという。どちらもレンズはF2.8の明るさを確保している。
デフォルトのメインカメラを24mm、28mm、35mmから選択可能。iPhoneに搭載された「Photonic Engine」はフルの4800万画素で画像処理を行うため、いずれの焦点距離でも高解像度で撮影可能という。また、Pro RAWだけでなくHEIFでの撮影に対応。ポートレートモードも強化され、フォーカスと深度のコントロールが可能。低照度での性能が2倍に向上したという。Photonic Engineにより、ナイトモードでの色再現性も向上している。
高速化したUSB-Cポートにより、プロ向けレタッチソフト「Capture One」をインストールしたMacとiPhoneを接続することで、iPhoneで撮影した4800万画素のPro RAWデータを瞬時にMacに転送。テザー撮影を可能にしている。また、新たに4K60Pでの撮影に対応したProResビデオは、USB-Cに接続した外部ストレージに直接録画できるようになった。
動画周辺の機能は特に目立った刷新はないものの、Logビデオ撮影(ProRes)への対応、アカデミーカラーエンコーディングシステム(ACES)のサポートなど、ProResの外部記録含めプロユースに対応するアップデートが加わった。
Apple Vision Proとの連携も実現。超広角カメラと広角カメラを使い、2つのカメラをステレオカメラに見立てた「空間ビデオ」撮影に対応する。Apple Vision Proを使うことで、例えば思い出のシーンなどを立体的に視聴できるとしている。
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