Cuối tháng 8, hãng chuyên đánh giá và thử nghiệm cảm biến ảnh DxOMark từng xếp hạng chiếc Sony A7R II đứng hàng đầu trong số các máy ảnh bán bán trên thị trường. Sony mới đây tiếp tục lặp lại được vị thế này trên camera của smartphone với chiếc Sony Xperia Z5. 

Trong thang điểm số của DxoMark, Xperia Z5 đứng đầu với 87 điểm tổng. Các model hàng đầu hiện nay là Galaxy S6 edge đứng ngay sau với 86 điểm. Google Nexus 6P mới đạt 84 điểm (model này cũng sử dụng cảm biến ảnh của Sony). iPhone 6 và 6 Plus đạt điểm số là 82. Bộ đôi iPhone mới của Apple chưa được đánh giá. 

Trong các thử nghiệm thực tế, Xperia Z5 có khả năng lấy nét tự động tốt nhất trong tất cả các điều kiện, cân bằng trắng tốt, ánh sáng từ đèn flash tốt và độ nhiễu ảnh được kiểm soát. Khả năng ổn định hình ảnh của máy được đánh giá là vượt xa các đối thủ cạnh tranh. Tuy nhiên, máy cũng có một số nhược điểm như bầu trời xanh được tái tạo chưa thật và một số vùng có thiên hướng hơi quá sáng khi chụp cảnh ngoài trời. Ngoài ra, máy cũng bị một số trang công nghệ đánh giá là phần mềm điều khiển chưa thực sự trực quan, dễ thao tác với người dùng.