Galaxy S20 Ultra ialah peranti pertama keluaran Samsung yang dilengkapi sensor sebesar 108 Megapixel. Ramai mungkin tidak mengetahui sensor yang digunakan adalah berbeza dengan sensor 108 Megapixel yang digunakan pada Xiaomi Note 10 Pro. Pada Galaxy S20 Ultra, sensor terkini ISOCELL Bright HM1 digunakan dengan teknologi Nonacell.

Menerusi teknologi Nonacell, sembilan pixel sebesar 0.8μm pada sensor boleh digabungkan untuk menghasilkan satu pixel sebesar 2.4μm. Sebagai perbandingan sensor 108 Mp ISOCELL Bright HMX pada Note 10 Pro menggunakan teknologi tetracell dengan pixel sebesar 1.6μm. Dengan saiz sel yang lebih besar, kemampuan mengambil gambar dalam situasi yang kelam dapat dipertingkatkan kerana lebih banyak cahaya dapat dikumpul.

Sensor sebesar 1/1.33 inci ini juga mempunyai kemampuan mengambil gambar sehingga 10 bingkai sesaat dan sistem pemfokusan PDAF dan Super-PD yang pantas. Seperti sensor-sensor lain yang dikeluarkan oleh Samsung sebelum ini, ISOCELL Bright HM1 juga ditawarkan kepada pelanggan yang berminat.