D3Sに採用しているイメージセンサーには、画素ピッチ（1画素の大きさ）が大きいという特色があります。D3で初めて採用したニコンFXフォーマットセンサーを徹底的に見直し、内部構造のさらなる最適化を図るとともに、12.1メガピクセルの有効画素数とニコンFXフォーマットのイメージセンサーの広さがもたらす余裕のある画素ピッチをそのまま維持することで、光を一段と効率よく取り込むことに成功しました。高感度性能を向上させた新開発のセンサーを採用することで実現した、より優れた低ノイズ性能と広いダイナミックレンジが、静止画、動画を問わず、幅広いISO感度域での圧倒的な高画質を提供。NIKKORレンズの高い描写力と組み合わせることで、その画質は他に例を見ないレベルに達しています。
屋内スポーツ競技、スタジアムでのナイトゲーム、劇場、ウェディング、日没後の野生動物の撮影、夜の報道現場など、光量に制限があり、しかもフラッシュが使えない場面で、D3Sは、プロフェッショナルが絶大な信頼を寄せるD3以上の、幅広い対応力を発揮します。ISO 200からISO 12800までの常用感度域でプロフェッショナルが求める高画質を提供。低光量の状況下でも、高速シャッタースピードで被写体の一瞬の動きをクリアーに切り取れます。撮像感度はさらに、必要に応じてHi 3（ISO 102400相当）という未踏の領域にまで増感可能。人の目では状況の識別が難しい低光量下でも、被写体を確実に捉えます。この高感度性能は、Dムービーでも遺憾なく威力を発揮。低光量下での静止画撮影、動画撮影で、新たな可能性を実感していただけます。
 c Vincent Munier
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 c Vincent Munier
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高い画像品質への総合的なアプローチを高速かつ低消費電力で行うニコン独自の画像処理コンセプト「EXPEED」。そのベースには、プロフェッショナルのニーズに対する深い理解があります。イメージセンサーに取り込んだ豊富な情報は、14ビットのA/D変換、さらに16ビットの画像処理パイプラインを通じて本来の精度を保ち、RAW（NEF）においてその能力を最大限に発揮します。また、ニコンFXフォーマットとEXPEEDに基づく先進的な画像処理との組合せで、D3Sの画像は比類ない豊かな階調性を実現。輝度の高い被写体のハイライト部もトーンジャンプを抑えた美しい階調で表現します。さらに、これまで撮影状況によっては両立が困難だった特定の色同士も正確な再現を可能にしており、たとえば、赤いドレスの彩度を上げても赤が飽和しにくく、それと同時には再現しにくい青も正確に再現します。
 c Bill Frakes
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高画素でありながら、撮像面積が広く、一つひとつの画素サイズも大きいD3Sに採用のニコンFXフォーマットCMOSセンサー。そこから高速12チャンネル読み出しで得た情報量豊富なアナログ信号は、14ビットA/D変換によって元データの情報量を維持したままデジタル信号化し、画像処理エンジンへ転送。極めて広いダイナミックレンジを実現します。さらに、エンジン内の全画像処理パイプラインを通じて16ビットのデータ転送をすることで、高い演算精度を維持します。こうして得られた最終出力データ（12ビット/14ビットRAW、8ビットTIFF、8ビットJPEG）は、D3Sならではの階調描写が豊かで色再現が忠実な、高精細で美しい画像を提供します。
D3Sは光の波長によってわずかに異なる像倍率で結像するために発生する「倍率色収差」を、効果的に自動補正します。望遠、広角、フィッシュアイ、あるいはCPU内蔵の有無など、NIKKORレンズの種類を問わず、画面全域にわたって結像の乱れを効果的に軽減するので、プロフェッショナルの求める、よりシャープな画質の実現に大きく貢献します。
輝度差が大きい被写体に対しても、暗部から明部までの幅広い階調を余裕をもって表現できるようにダイナミックレンジを拡大。同時に、ダイナミックレンジ拡大で発生しがちなトーンジャンプも効果的に抑制しています。たとえば被写体が非常に明るい場合（スキー場や雪景色、まぶしい太陽光下での白い着衣の被写体など）にも対応し、なめらかな階調描写を実現します。
