Tội phạm nhân bản 2049 là lần cộng tác thứ ba giữa Deakins và Villeneuve sau Lần theo dấu vết (2013) và Ranh giới (2015). Deakins rất phấn khích khi được làm việc trong một dự án điện ảnh kỳ ảo khác, dù trước đây ông từng có những trải nghiệm tiêu cực khi thực hiện tác phẩm Air America (1990). Cùng với nhà thiết kế sản xuất Dennis Gassner, cả hai đã ngồi thảo luận các ý tưởng về việc sử dụng bảng màu phù hợp trong phim, dù lúc này Villeneuve vẫn đang bận rộn với quá trình dựng phim của Cuộc đổ bộ bí ẩn (2016). Các phân cảnh của phim được vẽ lại dưới dạng kịch bản đồ họa, trong đó có tham khảo phong cách kiến trúc của nhiều thành phố lớn nhằm tạo ra khung cảnh đô thị theo lối kiến trúc thô mộc của một Los Angeles ẩm ướt và lạnh lẽo. Các chất liệu kiến trúc được tham khảo bao gồm khung cảnh Bắc Kinh trong lớp sương mù dày đặc, cảnh chân đồi ở miền nam Tây Ban Nha, các xưởng đóng tàu ở Bangladesh và một số công trình kiến trúc theo lối thô mộc ở London như khu nhà ở Barbican Estate và tòa Trellick Tower. Đới với các cảnh quay lấy bối cảnh tại Las Vegas, các nhà làm phim đã tìm hiểu về các trận bão cát dữ dội thường xảy ra tại sa mạc Sahara, Ả Rập Xê Út và Sydney để thể hiện những tàn tích sa mạc mà Villeneuve mong muốn.Việc Tội phạm nhân bản 2049 là một trong những dự án lớn nhất của Deakins trở nên vô cùng rõ ràng khi tác phẩm cần các yêu cầu kỹ thuật cao trong việc hiện thực hóa thế giới trong phim. Deakins nắm toàn quyền kiểm soát các yếu tố nghệ thuật trong những cảnh quay của mình, trong đó bao gồm yêu cầu sử dụng chỉ một máy quay tại phim trường. Trước đó ông đã từ chối yêu cầu từ nhà điều phối sản xuất của phim trường về việc sử dụng chín máy quay vì ông tin rằng việc đó có thể dẫn tới sự cẩu thả trong công tác ghi hình. Cả ông lần Villeneuve đều sử dụng phương pháp tiếp cận thực tiễn từ những lần cộng tác trước đây trong việc thực hiện các cảnh quay cho Tội phạm nhân bản 2049. Các cảnh quay được thực hiện với tỷ lệ khung hình 1,55:1 từ máy quay đơn Arri Alexa XT Studio với ống kính Zeiss Master Prime kèm theo một cần trục hoặc một Dolly. Dù đã sử dụng thử nghiệm máy quay Alexa 65 nhưng các nhà làm phim lại ưa thích hình ảnh nhiễu hạt từ máy XT Studio hơn, và ống kính máy quay cũng được lựa chọn để tương thích với tỉ lệ và kỹ thuật chiếu sáng sử dụng trong mỗi cảnh quay. Ví dụ, các cảnh quay cận mặt nhân vật sẽ được thực hiện bằng ống kính 32 mm, còn các cảnh quay lia toàn thành phố sẽ sử dụng ống kính 14 mm và 16 mm. Ngoài ra, các cảnh quay với chiếc spinner được thực hiện bằng máy quay Arri Alexa Mini.
Tội phạm nhân bản 2049 là lần cộng tác thứ ba giữa Deakins và Villeneuve sau Lần theo dấu vết (2013) và Ranh giới (2015). Dù đã sử dụng thử nghiệm máy quay Alexa 65 nhưng các nhà làm phim lại ưa thích hình ảnh nhiễu hạt từ máy XT Studio hơn, và ống kính máy quay cũng được lựa chọn để tương thích với tỉ lệ và kỹ thuật chiếu sáng sử dụng trong mỗi cảnh quay.