小米15系列手机已于2024年10月31日正式开售，搭载高通骁龙8至尊版旗舰处理器，16GB+512GB版本官方定价为4999元。
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小米15手机提供丁香紫、浅草绿、经典黑、皓月白四款常规配色可选。
该机型配备6.36英寸屏幕，整机宽度仅71.2毫米，重量控制在191克；采用航空铝一体成型边框，搭载一体化3D冷雕火山口散热系统，四曲面包裹式中框设计，支持IP68级防尘防水。
小米15搭载超声波屏下指纹识别技术，配备6.36英寸2670×1200分辨率OLED直屏，手动最高亮度达800尼特，全局激发亮度1000尼特，局部峰值亮度可达3200尼特（25%窗口区域，无内容格式限制），支持1~120Hz自适应刷新率技术，并具备全亮度DC调光功能。
性能方面，小米15搭载高通骁龙8至尊版旗舰处理器，辅以小米HyperCore性能加速技术，内置自研微架构调度器，官方数据显示应用启动响应时间降低45.7%。
小米15采用新一代翼型环冷散热系统；电池容量提升至5400毫安时，较上一代增加790毫安时，支持90瓦有线快充与50瓦无线快充，搭载澎湃P3快充芯片与澎湃G1电池管理芯片。
小米15还首次配备磁吸无线充电功能，需搭配磁吸配件使用。
影像系统方面，小米15搭载与徕卡联合研发的新一代光学镜头：
前置3200万像素居中挖孔镜头（豪威OV32B40传感器）
后置5000万像素主摄像头（光影猎人900传感器，1/1.3英寸大底，f/1.62光圈，支持光学防抖）
后置5000万像素超广角镜头（三星S5KJN1传感器，f/2.2光圈）
后置5000万像素长焦镜头（三星S5KJN5传感器，1/2.75英寸底，f/2.0光圈，支持光学防抖与浮动对焦）
支持Xiaomi AISP 2.0（AI大模型计算摄影平台2.0）
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