作为索尼新一代影像质量标杆的索尼全画幅微单A7RM3使用了约4240万像素背照式Exmor R CMOS影像传感器。标准ISO达到了ISO 100 - 32000(静态图像可扩展至ISO 50 - 102400)的感光度。拥有了如此的配置，可实现15级的宽广动态范围和宽容度，在拍摄照片时能够获得更细腻的画质。
除了支持ISO 100至ISO 32000标准ISO外，索尼全画幅微单A7RM3还支持ISO 50、ISO 64、ISO 40000到ISO 102400共7档扩展ISO。索尼全画幅微单A7RM3的RAW格式图片在未压缩模式下可以通过14比特的方式输出，拥有更多细节以供后期处理。
索尼全画幅微单A7RM3搭配了新的前端LSI，使影像传感器读取速度提升约2倍，更新的BIONZ X影像处理器使图像处理速度提高约1.8倍。索尼全画幅微单A7RM3搭载的约369万像素Quad-VGA OLED电子取景器，可根据不同需求选择50/60fps或100/120fps的帧数，该电子取景器采用了蔡司T*涂层，大幅减少反射，而外部镜片的氟涂层还能有效减少灰尘附着。液晶显示屏也进行了升级， WhiteMagic 技术的约144万像素的显示屏在明亮的室外条件下也能清晰显示。电子取景器和液晶显示屏都可设置"标准"或"高级"的显示质量，"高级"设置可支持从约4240万像素传感器读取大量数据，提供了更加自然的视觉体验。通过显示屏的触摸板功能，可以在通过取景器查看时，用指尖将对焦框按照需要拖动到任意一点。提供相对模式和绝对模式，九个操作区域模式使得在用左手或右手操作时都非常方便。
此外，索尼全画幅微单A7RM3还具备5轴防抖、像素转换多重拍摄功能，可实现1亿6940万像素的数据，最终合成一张高分辨率的4240万像素的影像。而且索尼全画幅微单A7RM3还支持14Bit RAW格式输出，并且在静音或连拍模式同样也可以获得。
新的HLG图像配置文件支持即时HDR工作流程通过HLG图片模式录制的鲜活视频，防止遮挡阴影和高光溢出，无需色彩渐变处理。升级的影像处理系统，可在约4240万有效像素下实现最高约10张/秒的连拍，精准的AF/AE可连续跟踪拍摄多达76张JPEG或28张未压缩的RAW格式照片，这些高速拍摄功能使用户可精确捕捉快速移动的被摄物体，而出色画质则呈现了其细节精彩。
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