Wykonany w technologii BSI, pełnoklatkowy przetwornik CMOS Exmor R™ umożliwia wyjątkowo szybki odczyt danych, a ponadto odznacza się wysoką czułością i szerokim zakresem dynamiki. Zaawansowana matryca filtra barw zwiększa dokładność reprodukcji kolorów, a umieszczone w płaszczyźnie ogniskowej pola AF z systemem wykrywania fazy zapewniają stabilne i dokładne działanie systemu automatyki ostrości. Połączenie wszystkich tych cech składa się na niezwykłą jakość obrazu.

Szybki procesor obrazu BIONZ XR™ minimalizuje opóźnienia, dając imponujące możliwości przetwarzania w czasie rzeczywistym — między innymi podczas ustawiania ostrości, rozpoznawania obrazów i korygowania ich jakości. Odpowiada też za przesyłanie danych, działanie systemu obsługi i inne funkcje kamery. 

Pełnoklatkowy przetwornik optymalizuje dane wyjściowe, zapewniając wysoką czułość i niski poziom zakłóceń w całym zakresie ustawień kamery. Aby wyraźnie utrwalić ruch mimo słabego oświetlenia, możesz rozszerzyć czułość ISO do imponującego poziomu 409 600. Rozszerzony, ponad 15-stopniowy zakres dynamiki pozwoli uniknąć prześwietlenia świateł. Połączenie wysokiej czułości z szerokim zakresem dynamiki oznacza większą elastyczność w postprodukcji. 

Szybki odczyt przetwornika obrazu i wysoka wydajność procesora BIONZ XR umożliwiają nagrywanie obrazu 4K (QFHD) z pełnoklatkowej matrycy w tempie 120 kl./s. Indywidualny odczyt poszczególnych pikseli pozwala utrwalać obraz 4K (QFHD) także przy dużej szybkości klatek i uzyskać w postprodukcji wyraźny film w zwolnionym tempie (do 5 razy w stosunku do rzeczywistego). Dokładny system AF umożliwia nagrywanie w zwolnionym tempie z pięknym efektem bokeh.

Profil wyglądu Sony S-Cinetone, opracowany pierwotnie do kamery FX9, pozwala uzyskać filmowe kolory w samej kamerze. S-Cinetone jest zoptymalizowany do naturalnej reprodukcji odcieni skóry i środka zakresu barw. Nadaje przyjemny wygląd fragmentom ulegającym prześwietleniu i imponująco odwzorowuje obiekty — bez korekt w postprodukcji. [1] Standardowy obraz (bez profilu obrazu)  [2] S-Cinetone (profil obrazu 11)

Podczas nagrywania na wewnętrzny nośnik obsługiwana jest nie tylko kompresja międzyklatkowa Long GOP, lecz również wewnątrzklatkowa (All-Intra) z niezależną kompresją każdej klatki przy dużej przepływności — do 600 Mb/s. Tryb XAVC S-I idealnie nadaje się zatem do utrwalania szybkiego ruchu. Zapewnia też maksymalną elastyczność i jakość obrazu w postprodukcji. [1] All-Intra (All-I)  [2] Long GOP  [3] Grupa obrazów (GoP)

Użycie kodeka MPEG-H HEVC/H.265 do nagrań w formacie XAVC HS podwaja wydajność kompresji. W porównaniu ze standardowym formatem 4K XAVC S format XAVC HS umożliwia zapis szczegółowego obrazu filmowego z 10-bitową kwantyzacją i próbkowaniem koloru 4:2:2 w plikach o zbliżonej, a nawet mniejszej objętości. Oznacza to jeszcze wyższą jakość obrazu przy rozsądnych rozmiarach plików. 

Aby ułatwić uzyskanie lepszego obrazu i zwiększyć swobodę przetwarzania materiału w postprodukcji, kamera FX3 umożliwia reprodukcję 16-bitowych danych RAW na rejestrator zewnętrzny podłączony do wyjścia HDMI typu A. Obraz filmowy RAW z pełnoklatkowego przetwornika ma rozdzielczość 4264 × 2408 [16:9], dostosowaną do formatów 4K (QFHD) i DCI 4K. Do wyboru są różne liczby klatek na sekundę (59,94p/50p/29,97p/25p/23,98p).

Kamera umożliwia użycie krzywych gamma S-Log2 i S-Log3. Krzywa S-Log3 lepiej oddaje przejścia tonalne w zakresie od cieni do średniej szarości (18 ) i pozwala uzyskać szeroki zakres dynamiczny — maksymalnie ponad 15 stopni. Jeśli obraz z kamery ma być dostosowany do innych kamer Cinema Line z krzywą S-Log3, można skorzystać z trzech ustawień przestrzeni barw (S-Gamut, S-Gamut3 i S-Gamut3.Cine) zapewniających elastyczność i efektywność procesu twórczego podczas postprodukcji. 

Można równolegle zapisywać dwa rodzaje plików: o wyższej przepływności, w formatach takich jak 4K XAVC S-I, oraz pliki proxy HD o małej przepływności. Mniejsze pliki proxy pozwalają wykonać montaż i podgląd przed końcową produkcją. Zmniejszają obciążenie komputera, przyspieszają pracę i zwiększają efektywność. Zapis plików proxy odbywa się albo w 10-bitowym formacie XAVC HS (1920 × 1080), albo w 8-bitowym XAVC S (1280 × 720) . 

Funkcje wyglądu umożliwiają emulację profesjonalnego podglądu i narzędzi do postprodukcji w samej kamerze. W kamerze dostępne są wstępnie zaprogramowane ustawienia ''Kreatywny wygląd''. Można je wykorzystywać bez zmian lub dostosowywać do własnych potrzeb, zmieniając ustawienia kolorów, głębi koloru, jasności, kontrastu, ostrości i innych cech. Zmodyfikowane ustawienia można zapisać jako ''własny wygląd''.

Profil obrazu HDR HLG (Hybrid Log Gamma) oraz szeroka przestrzeń barw BT.2020 umożliwiają nagrywanie ujęć HDR (HLG) przeznaczonych do bezpośredniego wyświetlenia na kompatybilnym telewizorze. Uzyskiwany w ten sposób wierny obraz nie wymaga korekcji kolorystyki i przypomina to, co widzi nieuzbrojone oko. Zawiera dużo szczegółów w ciemnych i jasnych częściach oraz mniej całkowicie niedoświetlonych i prześwietlonych fragmentów. Niezwykle realistyczne są zwłaszcza 10-bitowe nagrania, zapewniające dużą szczegółowość i płynność przejść tonalnych.  [1] Duża swoboda obróbki obrazu (wymagana korekcja barw) [2] Obraz o wysokiej jakości niewymagający korekcji barw

''Tryb elastycznej ekspozycji'' umożliwia niezależne wybieranie automatycznej lub ręcznej regulacji przysłony, czasu otwarcia migawki i czułości ISO. Funkcja blokady, włączana krótkim naciśnięciem odpowiednich przycisków własnych, chroni powiązane elementy sterujące przed zmianą wskutek przypadkowego obrócenia pokrętła. Do zmiany ustawień przysłony i czułości ISO można użyć łatwo dostępnych pokręteł z przodu, z tyłu i u góry urządzenia.

System Fast Hybrid AF wykorzystuje umieszczone w płaszczyźnie ogniskowej czujniki AF z wykrywaniem fazy oraz czujniki AF z wykrywaniem kontrastu. Zapewnia precyzyjne i płynne śledzenie szybko poruszających się obiektów nawet w przypadku szerokiego zakresu ruchów i małej głębi ostrości. Jeszcze większą kontrolę nad ostrością zapewniają ustawienia szybkości przejścia AF i czułości zmiany obiektu AF, dodane na życzenie użytkowników profesjonalnych.

Szybkie, intuicyjne ustawianie ostrości daje pełną twórczą kontrolę nad zaawansowaną technologią AF kamery FX3. Podczas pracy w pojedynkę dużym ułatwieniem jest funkcja śledzenia w czasie rzeczywistym, która analizuje kolor, wzory i głębię obiektu. W filmowaniu osób bardzo pomaga funkcja Real-time Eye AF, zwłaszcza gdy zdjęcia odbywają się z gimbala lub gdy użytkownik musi polegać na systemie AF. 

Funkcja dotykowego ustawiania ostrości pozwala precyzyjnie wskazać miejsce, na które ma być nastawiana ostrość — wystarczy go dotknąć na ekranie LCD. Dotykając ekranu można także szybko, łatwo i intuicyjnie przenosić ostrość. Oznacza to pełną twórczą kontrolę nad zaawansowaną technologią AF. 

Wbudowany w kamerę stabilizator obrazu Optical SteadyShot™ z trybem Active Mode jest oparty na nowym, precyzyjnym module stabilizującym, czujnikach żyroskopowych i zoptymalizowanych algorytmach stabilizacji obrazu. Zapewnia dużą dokładność optycznej stabilizacji obrazu podczas filmowania w jakości 4K , nawet podczas chodzenia. Tak wysoka efektywność umożliwia filmowanie kamerą bez dodatkowego osprzętu, z wykorzystaniem jej atutów: małych wymiarów i mobilności. [1] Śledzenie drgań kamery [2] Standardowy [3] Aktywny

Na uchwycie kamery FX3 znajdują się dwa niezależne, pełnowymiarowe złącza XLR (XLR/TRS combo). Umożliwiają one podłączanie zewnętrznych mikrofonów profesjonalnych poprzez cyfrowe łącze audio stopki Multi Interface (MI). Do wyboru są trzy formaty nagrywania, w tym 4 kanały / 24 bity. 

Wytrzymałe, uniwersalne gniazdo HDMI typu A umożliwia równoczesną reprodukcję obrazu na monitor LCD kamery i zewnętrzny rejestrator lub monitor podłączony przez HDMI.

Aby umożliwić ciągłe nagrywanie w formacie 4K 60p, kamera FX3 jest wyposażona w nowatorski system rozpraszania ciepła, w tym radiator w kształcie litery Σ (sigma) wykonany ze stopu grafitowego. Gruntownie przeprojektowano wewnętrzną konstrukcję, optymalizując rozmieszczenie radiatorów i przepływ powietrza. W razie potrzeby cichy wentylator zapewnia chłodzenie podczas ciągłego nagrywania w pełnej rozdzielczości. Dzięki odizolowaniu wlatującego i wylatującego powietrza uzyskano dużą odporność na pył i wilgoć.

Z przodu i z tyłu urządzenia znajdują się lampki kontrolne (tally), a na górze —przycisk REC z podświetleniem sprzężonym ze stanem lampek. Stan nagrywania można także błyskawicznie sprawdzić dzięki wyświetlanej na ekranie czerwonej ramce. Pojawia się ona w czasie nagrywania i jest dobrze widoczna nawet po zamontowaniu kamery w większym zestawie, gimbalu itp. W razie potrzeby istnieje też możliwość wyłączenia lampek.

Nowatorska, bezlusterkowa konstrukcja zapewnia mobilność połączoną z profesjonalną funkcjonalnością na najwyższym poziomie. Aby ułatwić sprawną pracę w terenie, wprowadzono szereg dostosowywanych menu i przycisków, a często używane elementy sterujące umieszczono u góry. Urządzenie zaprojektowano tak, by zapewnić profesjonalne rezultaty nawet w przypadku obsługi jedną ręką, filmowania z trudnych perspektyw i konieczności obsługi obiektywu.

Znajdująca się na górze uchwytu dźwignia zoomu umożliwia obsługę obiektywów z elektryczną regulacją zoomu. Innowacyjna funkcja Clear Image Zoom pozwala uzyskać dodatkowe kąty widzenia przy ograniczonej do minimum ilości sprzętu. Prędkość zmian ogniskowej można dobierać do różnych zastosowań, od szybkich zmian kompozycji w dokumentalistyce po starannie przygotowane najazdy w produkcjach filmowych.

Na korpusie kamery znajduje się pięć otworów montażowych z gwintem 1/4-20 UNC. Umożliwiają one niezawodne mocowanie akcesoriów do samej kamery, bez dodatkowego osprzętu. Kolejne trzy otwory umieszczono na dostarczanym w zestawie uchwycie XLR. W rezultacie system jest łatwy w przygotowaniu do użytku i zoptymalizowany pod kątem mobilności i filmowania z ręki.

Aby spełnić oczekiwania i potrzeby zawodowych fotografów i filmowców, przeprojektowano strukturę menu, umożliwiając bardziej efektywną pracę. Zakładki menu znajdują się po lewej stronie wyświetlacza, a grupy parametrów i parametry związane z odpowiednią zakładką — po prawej. Nowa struktura jest też bardziej przejrzysta, ponieważ pozwala równocześnie wyświetlać trzy poziomy. Dotykowa obsługa sprawia, że menu jest szybkie i intuicyjne w użyciu. 

Kamera FX3 jest wyposażona w otwierany na bok, uchylny ekran LCD. Obracając go, można ułatwiać sobie precyzyjne kadrowanie lub stosować niestandardowe perspektywy zarówno przy filmowaniu z ręki, jak i z użyciem gimbala. Ekran można obrócić tak, aby widziała go filmowana osoba lub by podglądać obraz podczas zdjęć znad samej ziemi. Duży, 3,0-calowy, dotykowy wyświetlacz LCD o rozdzielczości około 1,44 mln pikseli zapewnia czysty i wyraźny obraz. 

Kamera jest wyposażona w dwa gniazda na nośniki obsługujące zarówno karty CFexpress typu A, jak i karty SDXC/SDHC klasy UHS-I i UHS-II. CFexpress typu A to nowy standard kompaktowych nośników danych odznaczających się dużą prędkością zapisu i odczytu. Można na nie nagrywać filmy 4K o dużej przepływności. Dwa gniazda dają możliwość zapisu naprzemiennego lub równoczesnego. 

Aby zagwarantować wytrzymałość i mobilność, podstawę montażową oraz górną, przednią i tylną pokrywę wykonano z lekkiego, ale mocnego stopu magnezu. Gniazdo na obiektywy jest przytwierdzone do podstawy montażowej sześcioma śrubami, co zapewnia stabilność przy korzystaniu z ciężkich obiektywów. Z przodu przetwornika znajduje się filtr, który drga z ultradźwiękową częstotliwością 70 000 cykli na sekundę, powodując usuwanie pyłu z powierzchni matrycy.

Kierując się opiniami użytkowników profesjonalnych, uszczelniono wszystkie połączenia elementów obudowy oraz osłony złączy, otoczenie komory na akumulator i nośniki danych, a także połączenia w obudowie. Aby zapewnić niezawodną pracę w trudnych warunkach, przeanalizowano też drogi, którymi mogłyby wnikać pył i wilgoć. 

Z myślą o długotrwałych sesjach filmowych kamera FX3 współpracuje z pojemnymi akumulatorami NP-FZ100. Zgodność ze standardem USB-PD (Power Delivery) daje możliwość szybkiego ładowania lub ciągłego filmowania po podłączeniu odpowiedniego zasilacza lub powerbanku USB Type-C®. 

Urządzenie współpracuje z sieciami bezprzewodowymi 5 GHz i 2,4 GHz. Pozwala też skorzystać z sieci Ethernet 1000BASE-T — należy w tym celu podłączyć przejściówkę USB-Ethernet do gniazda USB Type-C®, które jest zgodne ze standardem SuperSpeed USB 5 Gb/s (USB 3.2). Do zdalnego sterowania można użyć komputera z programem Sony Imaging Edge Desktop™ lub urządzenia mobilnego z aplikacją Imaging Edge Mobile™. Profesjonalną organizację pracy w trakcie zdjęć ułatwiają funkcje zdalnego sterowania oraz przewodowego i bezprzewodowego przesyłania plików z danymi na serwer FTP. 

Dużą pomocą w produkcjach realizowanych kamerą FX3 są programy Sony Catalyst Browse i Prepare. Kamera FX3 zapisuje metadane dotyczące stabilizacji obrazu i obrotu kamery. Mogą one ułatwić podgląd materiału i przygotowanie go do montażu w bezpłatnym programie Catalyst Browse lub niedrogim Catalyst Prepare.