尼康D3X的主要性能。正如D3X的命名，尼康发布的是一款主打高成像素质、高分辨率的旗舰单反。2450万有效像素与2460万有效像素的A900相差无几，足以傲视整个单反市场。与之前尼康“X辈”的单反一样，在连拍速度上都难以达到当时最快。D3X在FX画幅最高画质下最快仅为5张/秒，DX画幅时可以达到7张/秒。如果重视连拍速度的话还是选择尼康D3为好。
作为D3的升级版，新的旗舰尼康 D3x更多的沿袭了前者的设计。新的CMOS感应器尺寸为35.9×24mm，相对于D3的36.0×23.9mm感应器，大小略有一些改变。此外，新的传感器还针对暗部解析力、ISO降噪等多方面进行了优化。支持ISO100－ISO1600的感光度范围，并可以扩展到ISO50－ISO6400。 电子感应器技术突飞猛进，从噪点控制、成像质量、幅面大小都有极大变化，用日新月异来形容一点也不为过。但改善最大的莫过于像素的提升，像素越高也就意味着画面越精细，尼康FX格式CMOS感应器达到2450万像素。这就犹如为D3x安装了一颗强劲的心脏，使其强悍性能得以完全释放。
从机身正面看，D3X与D3极其相似，采用竖拍手柄与机身一体式设计，使机身看上去接近正方形，这也是顶级单反的“标准”身材。除了宽大的手柄提供良好握持手感外，D3X所采用的橡胶蒙皮摩擦系数较大，也有助于轻松抓牢相机。
除了快门右侧的“D3x”标志外，在机身前段还能看到金色的“FX”标志。尽管标志很小巧，但尼康历来习惯以金色代表高端（譬如金圈镜头），因此也体现出FX格式传感器的顶级地位。
新一代尼康 D3x达到2450万像素表现，提供相当于中画幅数码相机的图像。大幅面不仅带来更加精细的图像表现，也使得其商业用途变得更为广泛。举例来讲，D70拍摄的照片打印到32寸已经已经比较勉强了，千万像素级别全幅数码相机的照片，可以用于杂志和灯箱广告的印刷。至于户外大幅面广告，就需要中画幅甚至更大幅面的胶片拍摄，才能够满足。相当于中画幅的尼康 D3x，刚好定位在这样的高端商业用途。 尼康 D3x与前辈D3一脉相承，在结构和功能上有颇多相似之处。尼康D3X的外部机盖、机壳和反光镜使用的是镁合金，能确保相机轻便、耐用，且具有一定的防尘防潮功能。
D3X的机身依然采用铝镁合金材质，坚固耐用，具备良好的防水防尘性能。机身最大限度地减少了接缝的数量，电池舱和存储卡舱都有橡胶垫圈保护，所有按钮和拨轮都经过特殊防水处理，可以保证在恶劣环境下完成拍摄。手柄由意大利工艺设计师乔盖托·乔治亚罗设计，保留了尼康传统的风格，无论是体积还是手感，无可挑剔。我们又看到了经典的红色倒三角。镜头卡口左侧的两个按键分别是景深预览和Fn自定义功能，不过在使用中，两个按键都可以进行不同的功能定义。右侧除了被软橡胶盖子遮挡住的闪光同步端子外，就是C、S、M模式拨杆。最下方的“FX”标志，让人一眼就能识别出，这是一款全画幅单反。
尼康开发和生产的快门装置，采用的是由新材料制成的快门叶片（碳纤维和Kelver的混合物），通过对实际加载的快门进行约300,000次释放测试，可确保快门具有优良的耐久性。 在尼康D3X这个级别的相机上，所能得到的绝对是顶级的配置和操控感受。精致的机身做工，全天候防滴防尘性能，宽广明亮100%视野率的五棱镜取景器，92万像素的3.0英寸液晶屏等等。
尼康 D3x相机还率先支持了手持摄宴败影和三脚架摄影两种实时取景功能。
专业级单反相比入门单反，除了机身体积不同外，在机身按键数量上也有明显区别。晌岁颤专业级数码单反为满足摄影师快速灵活的拍摄需求，尽可能将经常需要接触到的功能键设计在外，大量的机身按键和拨轮给人以满足感。
从尼康入门单反到顶级单反，电源开关都采用相同的设计，单手即可开关相机的这种设计也得到用户们的认可。顺时针旋转开关开启相机，继续旋转还可点亮肩屏的背景灯。按键手感软硬适中，通过按钮和双拨轮，几乎可以完成任何功能的设置，这也是尼康受到很多专业人士青睐的原因之一。主液晶屏的下方是单色显示的副液晶屏，可以方便快速的查看感光度、白平衡等信息。旁边有个按键很不起眼，它可以为每张照片录制最多60秒的语音备忘信息，很实用。
在竖拍手柄上，快门按键与拨轮的设计都与主快门和拨轮没有太大差别，而这个快门按键外围的开关不可控制相机开关，只是自身的保护锁而已。
在相机右侧是测光模式拨杆和取景器屈雀派光度旋钮，测光模式包括3D矩阵式测光、75%区域的中央重点测光和占画面2%的点测光。调节时需要按住拨杆中央的按键才可转动，左侧那个酷似眯眼笑脸的旋钮用于控制取景器的屈光度。
对机身背侧的拨轮、AF-ON和AE-L键不必多言，多向拨杆控制取景器中那密密麻麻的51个对焦点，用拨杆可以自由选择。拨杆下方是对焦方式选择拨杆，可进行单点对焦、中央11点选择或51点自由选择对焦。
尼康的双拨轮以及转盘设计，因为不仅将众多功能集于一身，而且操作并不复杂。顶部左侧，包围功能、闪光灯模式、锁定功能为按键操作，下方的转盘可以在单张拍摄、低速连拍、高速连拍、即时取景、延时拍摄以及反光板预升功能之间快速切换。
液晶屏下方的这个小液晶屏也只有在顶级单反上才会见到，配合下方的ISO、画质和白平衡按键，控制这个3个需要时常改动的参数。 所有的接口都位于机身的侧面，平时有橡胶垫保护，这其中包括了目前最流行的HDMI高清数字接口。
双卡槽的设计不仅可以让我们同时插入两张存储卡，扩大存储容量，还可以进行卡与卡的数据备份等操作。
存储卡舱门的开关设计的很巧妙，位于一个暗格中，将误操作的机率降至0。尼康D3X为双存储卡设计，可以同时插入两张CF卡或微硬盘。为什么不支持物美价更廉的SD卡呢？官方的解释是从稳定性和高速两个方面考虑。
在菜单中，可以看到，双卡槽设计在功能上突破了传统模式，除了实现空间增容外，还可以进行RAW 和 JPEG分离拍摄，支持备份记录，在商业拍摄中，很具实用性。 电池舱内侧也有密封橡胶圈，使整机具有良好的防水性能。
续航持久 ， 刚好定位于高端的商业用途。
尼康 D3x采用 EN-EL4a电池，这块2500mAh电池能够提供长久动力。由于新的低功耗设计，使得D3x可以拍摄多达4400张照片（D3为4300张）。
电池是从底部取出的，锂电池型号为EN-EL4a，拥有2500mAh超大容量，官方给出的数据是在CIPA标准下，可以拍摄4400张照片，而实际拍摄中，经过几天的努力都没有把电量用完。用超强来形容一点不为过，这也应征了中国有句俗话：“好马配好鞍”。
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