Pentax 645D został zaopatrzony w 40-megapikselową matrycę CCD o wymiarach 44 x 33 mm, wyprodukowaną przez firmę Kodak. Korpus ze stopu magnezu przystosowano do pracy w niesprzyjających warunkach pogodowych (70 uszczelek). Za ustawianie ostrości odpowiada nowy system SAFOX IX+.

Niespotykana jakość obrazu

Sercem aparatu średnioformatowego PENTAX 645D jest nowa matryca CCD wyprodukowana przez firmę Kodak. Jej wymiary to 44 mm na 33 mm. (ok. 1,7- krotne powiększenie względem formatu 35 mm). Zastosowanie 40 efektywnych megapikseli pozwala na uzyskanie zdjęć o maksymalnej rozdzielczości 7264×5440 pikseli.

Aparat został wyposażony w  procesor obrazowy PRIME II (PENTAX Real Image Engine). Dzięki szybkiej transmisji danych oraz nowym algorytmom dedykowanym aparatom średnioformatowym procesor generuje obrazy o wiernym odwzorowaniu kolorów i pełnej rozpiętości tonalnej – nawet w przypadku tak dużych plików jak RAW sięgających do 50MB danych.

Wytrzymała konstrukcja korpusu

Korpus 645D to solidna i wytrzymała konstrukcja składająca się ze szkieletu wykonanego z odlewu aluminium oraz zewnętrznej obudowy z lekkiego stopu stali magnezowej. Dla większej odporności oba wyświetlacze LCD pokryte zostały zewnętrznym wzmocnionym szkłem. Aparat 645D przystosowany został również do pracy w niesprzyjających warunkach. 70 uszczelek zabezpiecza korpus przed wilgocią, kurzem oraz umożliwia fotografowanie przy niskich temperaturach do −10°C.

Dwa sloty kart SD/SDHC

W modelu PENTAX 645D znaleźć możemy podwójny slot kart pamięci do kart SD oraz SDHC. Takie rozwiązanie daje użytkownikowi dodatkowe możliwości zapisu i przechowywania zdjęć. Przykładowo zapisywanie zdjęć można przypisać do różnych kart w zależności od formatu (np. RAW lub JPEG) lub jedna z kart może być używana jako zapasowa. Ustawienia dla każdego gniazda można zaprogramować przy pomocy dedykowanego przycisku.

DRII – mechanizm usuwania zabrudzeń z matrycy

PENTAX 645D zaopatrzony został w system czyszczenia matrycy DRII (Dust Removal). Zastosowanie dolnoprzepustowego filtra w połączeniu z ultradźwiękowymi wibracjami pozwala efektywnie pozbyć się ew. zabrudzeń powstałych przy wymianie obiektywu w niekorzystnych warunkach. Funkcja Dust Alert pozwala użytkownikowi sprawdzić aktualny stan zabrudzeń matrycy (wyświetlany jest w postaci zdjęcia matrycy wraz ew. lokalizacją zabrudzeń).

Nowy 11-punktowy system ustawiania ostrości

Zastosowany w PENTAX 645D nowy system ustawiania ostrości to SAFOX IX+ oferujący 11 punktów (9 czujników krzyżowych). Stworzenie nowego zaawansowanego systemu AF wymagało ponownego przeprojektowania całego systemu optycznego z uwzględnieniem nowych funkcji analizujących wszystkie źródła światła znajdujące się w polu widzenia.

Zaawansowany 77-polowy pomiar ekspozycji

Aby zapewnić wysoką dokładność pomiaru światła PENTAX 645D wyposażono w czujnik z 77-polowym pomiarem. Dokładność pomiaru ekspozycji uwzględnia dodatkowe dane dotyczące orientacji obrazu (poziome lub pionowe), odległość od obiektu oraz jego powiększenie.

Funkcja zdjęć niestandardowych (Custom Image)

W modelu 645D zastosowano funkcję zdjęć niestandardowych (Custom Image). Pozwala ona użytkownikowi na wybór jednego z 8 trybów ustawień przed wykonaniem zdjęcia. W każdym z nich dowolnie można zdefiniować tonację zdjęcia, natężenie kolorów, kontrast, ostrość oraz nasycenie miejsc nieoświetlonych lub prześwietlonych.

Aparat Pentax 654D posiada również takie funkcje jak:

- HDR (high dynamic range), funkcja łączy trzy zdjęcia o różnej ekspozycji w jedno, z szerokim zakresem dynamiki

- Rozszerzenie zakresu dynamiki zdjęć – korekta miejsc prześwietlonych jak i niedoświetlonych

- Posiada elektroniczną poziomicę

- Automatyczna kompensacja dystorsji i aberracji chromatycznej (tylko obiektywy FA 645 i D FA 645)