درحالی که به نظر می‌آید تنها تغییر بزرگ سخت‌افزاری دوربین گلکسی S24 اولترا، دوربین تله‌فوتو 50 مگاپیکسلی جدید آن باشد، سامسونگ درحال پیاده‌سازی چندین عملکرد جدید نرم‌افزاری در پردازش تصویر است. انتظار می‌رود این شرکت از پردازنده اسنپدراگون 8 نسل 3، الگوریتم‌های بهبودیافته و هوش مصنوعی برای بهبود کیفیت تصویر و ویدیو استفاده کند. گوشی پرچمدار آتی سامسونگ ظاهراً در ثبت عکس‌های 200 مگاپیکسلی، کیفیت بهتری در محیط‌های کم‌نور ارائه می‌کند.
براساس پست Ice Universe در ایکس، گلکسی S24 اولترا احتمالاً تصاویر 200 مگاپیکسلی بهبودیافته‌ای را در نور کم ارائه می‌دهد. به گفته این منبع، پرچمدار آینده سامسونگ دارای نایت مود بهتری است که کیفیت کلی تصویر را بهبود می‌بخشد. گلکسی S23 اولترا نیز در شرایط کم‌نور عملکرد خوبی دارد، اما در مناطق تاریک آسمان یا در صحنه‌های تاریک‌تر، نویز بیشتری تولید می‌کند، درحالی که گاهی جزئیات تصویر کمی بیش‌ازحد شارپ به نظر می‌رسد. اگر گلکسی S24 اولترا این موارد را اصلاح کند، می‌تواند در بین بهترین دوربین‌های گوشی‌های هوشمند جهان قرار گیرد.
این منبع ادعا می‌کند که این گوشی از هوش مصنوعی برای شناسایی 12 نوع مختلف سوژه یا شیء و بهینه‌سازی آن‌ها برای افزایش کیفیت تصویر در وضوح 200 مگاپیکسلی استفاده می‌کند. اطلاعات دقیقی در مورد اینکه دقیقاً چه نوع بهینه‌سازی‌هایی قرار است انجام شود، وجود ندارد، اما شاید این گوشی بتواند اشیاء را شناسایی کند و رنگ، جزئیات و محدوده دینامیکی آن‌ها را به‌شیوه‌ای متفاوت پردازش کند. همچنین براساس اطلاعات قبلی، گلکسی S24 اولترا ممکن است به‌طور پیش‌فرض تصاویر 24 مگاپیکسلی به‌جای 12 مگاپیکسلی بگیرد.
انتظار می‌رود که گلکسی S24 اولترا از سنسور دوربین 200 مگاپیکسلی بهبودیافته استفاده کند. همچنین گفته می‌شود که این گوشی دارای دوربین 12 مگاپیکسلی اولتراواید و دو دوربین تله‌فوتو 50 و 10 مگاپیکسلی با زوم اپتیکال 5 و 3 برابری خواهد بود. انتظار می‌رود دوربین اصلی و هر دو دوربین تله‌فوتو دارای سیستم لرزشگیر OIS باشند. دوربین تله‌فوتو 50 مگاپیکسلی این گوشی ممکن است از زوم اپتیکال 5 برابری به همراه برش درون سنسور برای ارائه کیفیت بالاتر در زوم اپتیکال 10 برابر برای تصاویر ثابت استفاده کند.
