作為 Sony 第一款搭載雙主相機的機種， Xperia XZ2 Premium 進一步活用集團資源，以在智慧手機實現專業相機級的高感光表現為目標，在這款全新的超旗艦實現相片 ISO 51,200 與錄影 12,800 的驚人表現，做為關鍵的就是使用 Sony Exmor RS 元件的 Motion Eye Duo 模組與 AUBE 影像融合處理晶片。
為何會選擇低光拍攝作為挑戰課題？ Sony 從六百萬張手機拍攝的照片進行分析，有半數的照片幾乎都是在低光環境如室內、夜晚等情境拍攝，顯示消費者也需要更好的夜拍表現，然而考慮到手機的機構，要在智慧手機使用更大型的感光元件並不容易， Sony 則選擇彩色、黑白雙相機進行影像融合。
Sony 的 Motion Eye Duo 模組使用兩張 Exmor RS 元件，彩色相機元件基本上與 XZ2 相同，為整合前端高速記憶體的像素點 1.22um 大的 19MP 1/2.3 吋元件，搭配 f1.8 G 鏡片，而黑白元件為像素密度為 1.55um 的 12MP 1/2.3 吋黑白元件，搭配 f1.6 G 鏡片，以彩色元件為主、黑白元件補充暗部資訊細。
為了解決彩色元件與黑白元件兩張元件輸出訊號的整合， Sony 以自行開發的 AUBE 影像融合晶片進行處理；雙相機的資訊也不光只是把兩張元件的影像進行組合，還需要複雜的影像校正，否則輸出的影像會有問題。
雙元件影像疊合所會遇到的狀況有兩種，其一是兩個元件產生光軸偏移，其次是兩張元件之間的視距差；雖然 Sony 在配置感光元件前會經過精密的儀器降低兩元件的光軸偏差，不過在實際上的情況仍無法達到完美的同等光軸；而視距問題則是先天的物理問題，就如同人眼左右眼的影像資訊也是不同，在進行影像資料融合前需要先進行影像的校正。
為了解決這些問題，在進行雙相機拍攝時，並非以全部的範圍為影像合成範圍，而是使用彩色元件約 17MP 的範圍，故在切換雙相機模式時會看到雙相機模式略為犧牲廣角。
而透過 AUBE 即時影像融合晶片中建立的光軸資訊，以像素資訊對照與光軸資訊擷取兩張元件中的有效方形區塊，另外再針對兩個像機的視距差進行變形的校正，而後再行將兩個元件輸出的訊號加以組合，而這些都是透過 AUBE 即時處理完成，不需等待。
至於在錄影的部分，過往相機拍攝 4K HDR 影片的最大限制，就是 HDR 需要以兩張不同曝光的影像進行合成，但傳統感光元件無法在一個 Frame 的時間同時輸出兩張 不同曝光的 4K 影像，然而 Sony 藉由整合高速記憶體的 Exmor RS 元件縮短影像寫入，可在 1 Frame 的時間點內產生兩組不同曝光的影像進行 HDR 處理。
同時為了使 4K HDR 錄下的影片能更容易分享， Sony 在 HDR 格式使用在消費端接受度較高的 HLG ，以及使用 HEVC 格式，不過目前影片上傳平台僅有 YouTube 支援 HDR ，但其影片格式為 VP9 ，為了使 Xperia 拍攝的 4K HDR 影片能順利被使用， Sony 也與 YouTube 合作，使其支援上傳 HEVC 檔案後線上轉換 VP9 ，使其不需要自行先轉檔就能把拍攝的 4K HDR 內容上傳並分享。
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