Herzstück der D810 sind der neu konstruierter Sensor im FX-Format, der große ISO-Spielraum und die Bildverarbeitungs-Engine EXPEED 4. Der neue Sensor im FX-Format kommt ohne optischen Tiefpassfilter aus und löst genau wie die D800 mit 36,3 Megapixeln auf. Als erste D-SLR bietet die D810 einen Bildsensor mit einer Grundempfindlichkeit von ISO 64 bis 12.800 – bei der D800 sind es ISO 100 bis 6400. Der Empfindlichkeitsbereich der D810 lässt sich noch auf ISO 32 bis 51.200 erweitern. Die Bildverarbeitungs-Engine EXPEED 4 kommt bereits im Spitzenmodell D4S zum Einsatz. Schnellere Bildfolgen und das verbesserte AF-System mit dem Autofokus-Modul Multi-CAM 3500FX mit 51 Messfeldern ermöglichen detailgetreue Bilder in voller Auflösung bei einer Bildrate von bis zu fünf Bildern pro Sekunde – die D800 schafft es nur auf vier. Im DX-Format sind Bilder mit einer Auflösung von 15,4 Megapixel bei einer Bildrate von sechs Bildern pro Sekunde möglich, ebenso im Format 1,2x, das eine Sensorfläche von 20×30 mm mit 25,1 Megapixel nutzt. Beim Einsatz des optionalen Multifunktionshandgriffs MB-D12 mit dem Akku EN-EL18a oder 8 Mignonzellen werden im DX-Format sogar sieben Bilder pro Sekunde erreicht. Nikons neue Messfeldgruppensteuerung bietet eine schnelle Motiverfassung und Schärfenachführung von Motiven, die vergleichsweise klein sind und sich nah vor einem kontrastreichen oder ablenkenden Hintergrund befinden. Ein neuer Verschluss- und Spiegelmechanismus verringert die Bildverwacklung und Geräuschentwicklung und sorgt für ein ruhiges Sucherbild. Neu ist auch das optionale, kleine RAW-Format S. Es halbiert die Dateigröße und bietet unkomprimierte 12-Bit-NEF-Dateien mit sanften Tonwertübergängen. Full-HD-Filme (1080p) nimmt die D810 mit einer Bildrate von bis zu 60p auf. Gegenüber dem Vorgängermodell wurden Rauschen, Moiré und Falschfarbeneffekte weiter reduziert. Die Kamera bietet zwei Bildfeldoptionen für Videoaufnahmen (FX- und DX-basiert) sowie eine unkomprimierte HDMI-Ausgabe und die gleichzeitige Aufnahme von Filmsequenzen in voller Auflösung in der Kamera und auf einem externen Rekorder. Darüber hinaus wird mit der 3D-Rauschunterdrückung von Nikon beim Filmen mit hoher ISO-Empfindlichkeit störendes Rauschen wirksam reduziert. Ein zuschaltbarer digitaler Windgeräuschefilter sorgt für eine gute Tonqualität auch bei Außenaufnahmen mit dem integrierten Stereo-Mikrofon. Sowohl bei Foto- als auch bei Videoaufnahmen bietet die zweite Generation des Picture-Control-Systems Werkzeuge, die vor und nach der Aufnahme eine vollständige Kontrolle über Schärfe, Kontrast, Helligkeit, Farbton, Detailkontrast und Sättigung ermöglichen. Neu ist auch der 3,2 Zoll große Monitor mit 1.229.000 Bildpunkten (RGBW), der Feinabstimmungen für Helligkeit und Farbbalance erlaubt. Die neue Split-Screen-Ansicht im Live-View zeigt zwei auf einer Horizontalen liegende Bildausschnitte gleichzeitig vergrößert an. Die Nikon D810 ist voraussichtlich ab Mitte Juli 2014 erhältlich.
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