一加3使用索尼提供的IMX298感測器，光圈F2.0，CMOS面積1/2.8英寸〃，1600W圖元下單位圖元面積跟2100W圖元的IMX230一樣，都是1.12μm，支援速度較快的PDAF相位檢測對焦，圖元點RGBW排列，光學+電子防抖，是索尼非定制手機感測器中翹楚的存在，華為的Mate8、小米5和Vivo X7也用的IMX298，相比一加2上的OV13860貌似有所提升，令人不滿的是只配了單顆單色溫閃光燈。
拍照介面比較清爽，各個圖示完全不影響到取景畫面，但如此簡約的介面未免令我犯嘀咕，懷疑其功能是否足夠豐富，事實證明我想多了；從左向右滑動可調出半透明的模式功能表，其中預設“照片”模式就是AUTO檔，如選擇“手動”模式，取景畫面右側多出四個半透圖示，觸摸各個圖示可相應調節手動對焦、快門速度、色溫模式以及感光度，就手機拍照而言這四種手動選項足矣；拍照介面左滑調出已拍照片，上下滑動可以快捷切換照相和攝像，其中攝像支援720P、1080P以及4K解析度，默認為1080P。
若不主動觸摸對焦，一加3的對焦點和合焦提示並不常出現，一般在轉換取景，對焦距離變化較大時才會見到，這點讓我稍不適應；一加3的對焦點設計頗為巧妙，起初我疑惑沒有曝光補償選項，後來發現對焦點上方的小太陽，摁住旋轉便可調整曝光；當我在手動模式中沒法分離測光和對焦時，又去研究對焦點，發現手動模式對焦點中間的白色圓點是測光點，此測光點自動模式下不會出現，點擊它可以鎖定測光部位，然後拖拽外側同心圓到別處對焦，確是實用方便的出色設計。曝光補償和測光分離見上面拼圖的下側兩幅。
快門速度從1/8000S到30S，當選擇較快快門時，取景畫面變暗以提示成像效果；色溫包括常用的日光、陰天、白熾燈及螢光燈。
局部放大截圖，ISO次序同上
感光度調整範圍從ISO100到ISO3200，從實拍圖看，亮度充足時ISO3200亦有相當可用性，即使100%放大截圖，ISO800時才出現稀少噪點，ISO3200時放大看塗抹雖明顯，但因是白噪點對整片觀感影響並不大，不放大的話圖是可用的，小底感光器能做到這種程度，不得不說這些年演算法的進步確實驚人。
音量按鍵在拍照時可用作快門鍵，菜單中沒看見連拍模式，後來知道長按音量鍵即可實現最多20張的連拍。
一加3以簡潔清爽的介面整合了豐富的拍攝功能，想必研究團隊花費不少心思，求全責備的找點不足，我認為LOFTCam濾鏡沒能整合進來頗為遺憾，另外此APP可能考慮中高端用戶較多，人像、夜景、運動等預設場景並不提供，亦覺任性。
大概得益于驍龍820內置Hexagon680 DSP高杆的資料吞吐和圖形運算力，一加3相機取景框跟蹤回饋夠快，基本無拖遝出現，自動合焦和成像速度也相當的快，再加上開機狀態下隨時雙摁電源鍵均可即時調出相機，此“三快”決定了一加3較為適合抓拍。
HDR關閉
HDR打開
自動拍照介面，取景框左邊提供HDR和HQ模式選擇，兩者都是多幀合成而演算法有別，故不能相容；得益於超快的機內處理速度，因此HDR和HD片子都是秒出，無須擔心手抖影響合成。一加3的HDR調節幅度較小，由樣圖可見，HDR打開後逆光建築稍有增亮，樹葉也沒那麼黑，但整體寬容度提升有限，拍景物還有點用，遇到逆光人像等場合則指望不上，只能說聊勝於無。
HQ關閉
HQ打開
截圖對比（HQ關閉在上）
HQ是所謂的圖元精選，出片目測區別亦不明顯，將細小局部100%放大對比就看見，HQ的照片對比普通模式，建築的陰暗部位噪點極少，樹葉的形狀和層次更明顯，塗抹較少；假如是有列印放大需求的照片，選HQ更有把握，發朋友圈就無所謂了。
畸變拍照測試
從PC顯示器拍下的網格圖判斷，一加3鏡頭畸變控制頗佳，僅有極輕的桶狀變形。
一加3 VS 魅族PR5（都是預設的自動模式，一加3照片在前，對比組照片在後，後同）
A
B
截圖對比
室內弱光場合，一加3的成像無論銳度還是噪點控制均優於PRO5，畫面明暗對比度相對更大，不過也造成A組對比圖一加3在門的高光處略過曝；B組照片畫面右下角放大對比，一加3的邊角成像品質不錯，紅磚的質地和細節均得以保留，PRO5的紅磚則細節模糊且噪點甚多；再從畫面色彩分析，一加3色溫控制準確，PRO5顏色泛紅。記得去年對比一加X和PRO5，暗光時畫面細節和噪點控制均是PRO5占優，這回對上一加的旗艦機型，PRO5似乎力有不逮了。
C
D
C、D兩組，PRO5的成像給人灰濛濛的感受，原因就是對比度不足，畫面明暗反差小而體現不出豐富的亮度層次，一加3則鮮明而深刻，一加3默認HDR處於自動位置，猜測室內場景HDR可能發揮了功效。
E
E組對比更明顯，一眼可知一加3視覺效果更好，原因在於不手動選擇的話PRO5預設對焦畫面中心，雨花石處在取景框上部上方，機子似乎對焦到玻璃上去了，而一加3迅速識別重點並自動對焦在雨花石，因此成像效果完全不同。
一加3 VS Iphone 6s（皆HDR AUTO）
F
截圖對比
F組白天遠景比對可知，一加3廣角幅度大出6S一圈，兩者對天空顏色都能還原準確，片內藍框處截圖放大對比，清晰度基本打成平手，硬要強行分出上下，似乎6S截圖畫面更乾淨那麼一丟丟，應該說正常光照下，一加3的細節解析力不輸6S。
G
兩機都是中央重點的平均測光，好像一加3更偏重中央測光值，G組畫面中部高亮反光的金屬板影響了它的測光評價，造成出片整體偏暗，6S的圖則正確還原當時的光照強度。
H
H組近拍植物，6S發色比一加3要鮮豔濃郁，這應該是調校風格的差別，兩個色彩還原都沒問題，虛化效果則是一加3比較顯著，中間靠右高亮泛白的一片葉子，6S尚能體現色澤、紋理，一加3就有點過曝，寬容度是6S好點。
I
I組一叢竹子，兩機拍出來色彩差別較大，實際是一加3還原稍准，6S白平衡似有偏冷傾向，拍出來竹子更綠。
J
沖著夕陽拍下的J組對比照，極端的光線環境下6S終於展現出優勢，其近圓的眩光光斑控制得體，帶一圈好看的光暈，色彩層次依舊豐富，逆光下的樹葉、樹皮和草地清楚細膩，一加3在這裡就差強人意，整幅畫面霧感頗重，夕陽的光斑氾濫成奇怪形狀，樹木和草地的細節損失太多，左上角同樣一抹紅色鬼影，6S就處理得很和諧，我想此組照片成像的差距，並非一句“6S光圈較小”就可解釋的。
K
K組弱光近攝靜物，白平衡一加稍暖而6S稍冷，也是風格所致皆無太多失准，畫中右側的汽摩玩具及左側的小黃人等，無論細部清晰度還是明暗層次感一加3均表現更好，6S所拍會有些塗抹感。
一加3 VS 三星S7 edge
L
M
N
某天晚上跟朋友吃飯，借他手機在飯店內外拍的。從L、M、N三組圖可以看見，室內弱光拍攝，S7 edge成像會亮於一加3，但並未因此而噪點更多，畫面細節表現兩者相若，從白平衡來看明顯一加3要更準確，S7的圖普遍發黃，這是個毛病。
O
O組對比的兩幅照片大相徑庭，同時同場景，S7 edge所拍植物明亮細膩，雖泛黃但成像品質穩定，而一加3出的圖亮度低噪點多，已超出可用範圍，不清楚其測光演算法出了什麼問題，誰能給我解釋下？
P
截圖放大對比
P組夜拍建築，光圈較大的S7 edge其燈光暈散方面控制卻更好，注意看畫面中部的燈箱，S7 edge字體清晰而一加3難於識別，建築主體直接看畫面乾淨程度和細節表現，兩機都表現不錯，當放大右上藍框中局部進行比對，能看出S7 edge還是噪點更少細節更好。
按10分制給幾部手機的成像能力打分，我會給S7 edge打9分，除了白平衡略有偏頗，其餘無可挑剔，6S綜合表現可得8分，一加3稍遜半籌打7.5分，兩個各擅勝場，應該說一加3的實力已觸摸到當前拍照最好的這兩部手機，出片畫質已沒多少差距，如果不是一加3自動測光偶爾神經質般掉鏈子，還能得更高分，自己在用的PRO5，置身於旗艦級對比中弱勢明顯，勉強算它6分及格吧。