眾所周知，眼光獨到的攝影師喜歡考驗自己器材的極限，一心要將器材能力發揮到極致以拍攝最具震撼力的影像。 75年多以來，尼康一直致力於開發能幫助攝影師突破極限、更上一層樓的器材。尼康FX格式CMOS感應器就是這種執著信念的體現。 FX格式感應器的尺寸約為36 x 23.9mm，提供了類似於35mm菲林單鏡反光相機的視覺透視和景深特性。

尼康專有的FX格式感應器能實現驚人的色調層次和細節，它最先應用於具有突破性的D3，然後又為了滿足D3X的極限解像度要求而得到進一步加強。尼康工程師始終追求更高水準的表現和多功能性，他們不斷優化備受讚譽的D3影像感應器，以人們曾認為不可能的方式進一步擴展ISO性能的極限。但是，FX格式感應器的性能不止於此。

除了保持D3的1,210萬有效像素的寬闊像素間距外，尼康還更新了本已極其高效的感應器內部結構，將其性能提升到了令人驚嘆的新水平。因此，新的D3S FX格式影像感應器能以無與倫比的精度捕捉來自尼克爾鏡頭的入射光線。這又進而有利於顯著提升訊噪比和實現極其寬廣的動態範圍，在整個ISO感光度範圍內都能實現優異畫質——對靜態影像和短片均是如此。

D3S和D3X均解決了專業攝影的兩項要求——速度和精確度。 D3S的豐富原始數據被快速、準確地傳送，通過12通道平行輸出器並進行14位元 A/D轉換。至於D3X，其2,450萬像素中的每個像素均經過特殊設計，可負載更大的電荷，從而具備極佳的光透射屬性和更寬廣的動態範圍。它的影像感應器在芯片上整合了14位元 A/D轉換器，實現了快速轉換、高訊噪比和低電力消耗。除了兩部相機共有的三種格式——FX格式、DX格式和5:4格式外，D3S還提供1.2x (30 x 20)裁剪格式，使您能在利用遠攝效果優勢的同時保持840萬像素 的解像度。

雖然D3X和D3S都提供極高的訊噪比，但兩款相機具有截然不同的優勢。 D3X利用其2,450萬有效像素實現了極限解像度和極寬廣的動態範圍，而D3S利用其影像感應器的優勢，成為旗艦級數碼單鏡反光相機歷史上擁有最寬廣感光度範圍的相機之一。