Kombinujući savremeni pristup snimanju sa tradicionalnom formom i funkcijom, Nikon D780 je svestran DSLR izuzetan u foto i video aplikacijama. Uz CMOS senzor punog formata od 24.5MP, mogući su snimci visoke rezolucije i velike količine detalja kao i snimanje video 4K zapisa, a senzor odlikuje BSI dizajn za povećanu jasnoću i smanjen nivo šuma kako bi odgovarao radu u različitim uslovima osvetljenja. Ovaj senzor takođe omogućava širok opseg osetljivosti od ISO 100-51200, koji se može proširiti na ISO 50-204800, zajedno sa brzom brzinom snimanja od 7 fps sa tražilom do 12 fps u live-view prikazu. Dostupno je i snimanje u Full HD rezoluciji do 120 fps, zajedno sa integrisanim N-Log Gamma i HLG podešavanjima za profinjenu kontrolu boja.
AF sistem sa 51 tačkom fazne detekcije koji uključuje 15 tačaka unakrsnog tipa za veću tačnost u uslovima slabog osvetljenja je dostupan kada se radi sa optičkim tražilom. Kada radite u live-view prikazu ili snimate video zapis, koristi se hibridni AF sistem od 273 tačke koji spaja tačke fazne detekcije na senzoru i sistem za detekcije kontrasta za brze performanse i odlično praćenje predmeta, uključujući AF podršku za prepoznavanje očiju.
Full-frame 24.5MP CMOS senzor pruža izuzetan kvalitet slike sa impresivnim perfomansama pri visokim ISO vrednostima. BSI (back-illuminated) dizajn senzora omogućuje širok dinamički opseg sa sjajnim performansama pri svim vrednostima osetljivosti obezbeđuje slike izvanredne oštrine i bogatih tonova. ISO opseg od 100–51200 može da se proširi do 50-204800. Procesor EXPEED 6 poboljšava sveukupne performanse fotoaparata i daje izvanredne rezultate. Maksimalna brzina fotografisanja je 7 fps sa tražilom i 12 fps u live-view prikazu.
AF sistem omogućava izvanrednu preciznost fokusiranja. Može se konfigurisati podešavanjem pokrivanja od 9, 21 i 51 tačke i osetljiv je do -3 EV (ISO 100, 20°C). Omogućava brzo zaključavanje fokusa i proširenu opciju „čuvanja prema orijentaciji“. Petnaest unakrsnih senzora u centru je kompatibilno sa AF NIKKOR objektivima sa blendom od f/5,6 ili većom, a jedanaest tačaka centralnog fokusa je kompatibilno sa otvorom blende od f/8.
Pri fotografisanju u živom prikazu slike, Hibridni AF sistem sa 273 tačke pokriva približno 90% slike horizontalno i približno 90% vertikalno. Sistem je osetljiv do -5 EV kada se fotografiše pomoću objektiva sa maksimalnim otvorom blende od f/1,4 ili većim. Za posebno mračne scene možete da aktivirate AF u uslovima lošeg osvetljenja i da fotografišete do -7 EV uz funkciju AE. Nagibni monitor omogućava kreativno korišćenje uglova i pruža okidanje na dodir i AF.
AF sistem sa detekcijom očiju može da fokusira oči subjekta – i zadrži fokus. Bez obzira na to da li je on sam ili u grupi ljudi. Pomoću višenamenskog birača možete da izaberete oko koje želite da fokusirate, a fotoaparat će zadržati fokus, čak i ako se subjekat neprekidno kreće.
Inteligentni sistem prepoznavanja scena zajedno sa 3D Color Matrix Metering III sistemom merenja ekspozicije koristi RGB senzor od 180000 piksela za procenu i analizu svih aspekata u sceni, uključujući svetlinu, kontrast, udaljenost predmeta i boje u scene, kako bi se brzo utvrdila tačna postavka ekspozicije i balansa belog i kako bi se najbolje prikazala scena. Prikupljene informacije se takođe proveravaju na referentnim slikama kako bi se osigurala konzistentnost slike za slikom s obzirom na ekspoziciju, balans belog, i-TTL postavku blica i performanse AF-a za praćenje predmeta.