Der 16,2-Megapixel-Sensor im FX-Format wurde gegenüber dem Vorgänger für eine noch höhere Bildqualität weiterentwickelt. Der ISO-Bereich von 100 bis 25600 kann jetzt bis auf astronomisch hohe ISO 409600 erweitert werden. Die neue Bildverarbeitungs-Engine EXPEED 4 macht es möglich. Diese liefert auch optimierte Funktionen zur Rauschunterdrückung, Scharfzeichnung und Verbesserung der Farbtiefe. Die Serienbildgeschwindigkeit liegt bei elf Bildern pro Sekunde bei voller Autofokusnachführung.
Wenn es auf Millisekunden ankommt, kann die Auslöseverzögerung von 42ms den entscheidenden Unterschied ausmachen, denn Fotos werden praktisch verzögerungsfrei aufgenommen. Ein neuer Verschluss- und Spiegelmechanismus sorgt bei schnellen Bildraten dafür, dass der Spiegel zwischen zwei Belichtungen länger ruhig steht. Dies bedeutet eine kürzere Sucherbildverdunklung, bessere Sicht auf das Motiv während einer Serienaufnahme sowie insbesondere eine verbesserte AF-Performance.
Die D4S baut auf Nikons bewährtem AF-System mit 51 Messfeldern auf. Neben der verbesserten Lock-On-Funktion und der Option „Speichern je nach Ausrichtung“ bietet die D4S vor allem die neue Option „Messfeldgruppensteuerung“, die laut Hersteller eine wesentlich feinere Kontrolle über den zu fokussierenden Bereich im Bildfeld gestattet. Dieser neue Modus nutzt konstant fünf vorgewählte, als Raute angeordnete AF-Messfelder, deren Position frei innerhalb des 51-Messfeld-Rasters verschoben werden kann. Auch die dynamische Messfeldsteuerung mit 9, 21 oder 51 Messfeldern, die sich in der D4 bereits bewährt hat, wurde laut Nikon für eine noch sicherere Schärfenachführung weiterentwickelt, insbesondere im Nahbereich und bei Querbewegungen. Der Autofokus weist eine Empfindlichkeit bis zu -2 LW (ISO 100, 20°C) auf.
Die Kamera verfügt zudem über einen Gigabit-100/1000TX-Ethernet-Anschluss und bietet eine neue RAW-Option für die Größe S, die eine schnellere Bildübertragung ermöglicht.
Anders als in der Nikon Df gehört Video zum Konzept der Nikon D4s. Videos können mit Bildraten von bis zu 60p/50p aufgenommen werden. Zudem kann der Videograf das Sensorformat auswählen, die Blende motorisch ansteuern und die Belichtungszeit fixieren. Darüber hinaus reduziert Nikons 3D-Rauschunterdrückung bei Filmaufnahmen mit hoher ISO-Empfindlichkeit Bildrauschen und Helligkeitsschwankungen. Wie die D4 bietet die D4S drei Bildformate für Videos: FX-basiert, DX-basiert und einen nativen Beschnitt (ca. 2,7-fache scheinbare Brennweitenverlängerung) sowie die HDMI-Ausgabe des unkomprimierten Videosignals in Full-HD-Auflösung für externe Geräte. Dabei ist die gleichzeitige Aufzeichnung auf einer Speicherkarte in der Kamera und mit einem externen HDMI-Aufnahmegerät möglich. Tonaufnahmen profitieren von der Möglichkeit zur Auswahl des Frequenzgangs (Sprache oder Breitband) und zur Reduzierung von Windgeräuschen bei Aufnahmen mit dem integrierten Mikrofon.
Die Kamera ist – wie man es von einem Profiwerkzeug erwarten darf – in ein robustes, wetterbeständiges Metallgehäuse eingebettet. Dieses wurde von Nikon mit einigen Details verfeinert, die zu einer besseren Handhabung der Kamera beitragen sollen. So sorgen eine moderat geänderte Anordnung und neue Formen der Tasten für optimale Einsatzfähigkeit in feuchten Umgebungen. Die Kamera verfügt über neu gestaltete Fingerauflagen für Daumen und Mittelfinger und liegt dadurch besser in der Hand.
Ein ausführliches Spezial zur neuen Nikon D4S ist der kommenden ProfiFoto 4/14 beigelegt.