Aparat wyposażono w matrycę CMOS (35.9 mm x 24.0 mm) o efektywnej rozdzielczości 36,4 Mpx oraz szereg zaawansowanych funkcji zapewniających najwyższą jakość obrazu i wyjątkową gradację kolorów.
Matryca, którą zastosowano w modelu K-1 zapewnia takie samo pole obrazowania jak analogowe aparaty 35 mm oraz pozwala uzyskać zachwycający efekt bokeh (rozogniskowanego tła). Dodatkowym atutem aparatu jest udoskonalona 5- osiowa stabilizacja obrazu Shake Reduction, która skutecznie zapobiega drganiom. Na tym mechanizmie opiera się także rewolucyjny system obrazu, który pozwala badać każdy piksel oddzielnie i uzyskać bardzo wysoką rozdzielczość.
Pentax K-1 wyposażono w ruchomy, obracany w pionie i poziomie ekran LCD, lampę asystującą, która usprawnia pracę w trudnych warunkach oświetleniowych oraz wizjer optyczny o niemal 100% pokryciu kadru. Dzięki zastosowaniu funkcji Crop aparat jest kompatybilny zarówno ze starszymi obiektywami analogowymi jak i tymi najnowszymi z bagnetem K.
Najwyższa jakość obrazu i doskonała gradacja kolorów uzyskiwana dzięki 36,4 efektywnym MpxPozbawiona filtra AA matryca zapewnia ostre i szczegółowe odwzorowanie obrazu, a w połączeniu z nową generacją procesora PRIME IV oraz 14-bitowym zapisem zdjęć w formacie RAW umożliwia wykorzystanie w pełni rozdzielczości 36,4 efektywnych Mpx. Pozwala również na wykonywanie zdjęć w czułości aż do ISO 204800 przy jednoczesnej eliminacji szumów.
K-1 wyposażono w nowoczesny 5-osiowy, kompatybilny ze wszystkimi wymiennymi obiektywami*, system stabilizacji obrazu SRII (Shake Reduction II). Pozwala to na efektywniejszą minimalizację efektu drgań wywołanych przechylaniem aparatu (dotyczy głównie fotografii makro) i tych, które powstały podczas realizacji ujęć i skuteczniej niż w przypadku gdy stabilizacja znajduje się w obiektywie. 5-osiowy system SR II kompensuje drgania na poziomie 5 kroków wartości ekspozycji. Nawet podczas wykonywania zdjęć panoramicznych, system wykrywa automatycznie położenie aparatu i kontroluje drgania powstałe podczas ujęć.
System Pixel Shift Resolution** to najnowsza technologia Pentax bazującą na przesunięciu sensora. W porównaniu do klasycznej metody Bayera, rozwiązanie Pentax pozwala na uzyskanie pełnej informacji RGB dla każdego piksela. Gwarantuje to wyjątkowo wysoką jakość fotografii i jeszcze większą szczegółowość w odwzorowaniu detali. System wyposażono również w funkcję korekcji ruchu***, która podczas zdjęć seryjnych automatycznie wykrywa poruszający się obiekt, a podczas przetwarzania obrazu minimalizuje efekt poruszenia. (3) Innowacyjny symulator filtra AA pozwala zminimalizować efekt mory
Dzięki mikroskopijnym drganiom matrycy symulator filtra AA (antyaliasingowego)**** zmniejsza efekt mory tak samo efektywnie jak standardowy filtr AA. Co więcej, pozwala użytkownikowi na samodzielny wybór poziomu redukcji lub całkowite wyłączenie tej funkcji.
Na tylnej części obudowy K-1 umieszczono ruchomy wyświetlacz LCD, który można uchylić i obrócić o około 44 stopni w pionie i 35 stopni w poziomie. Wykonany z hartowanego szkła ekran o przekątnej 3,2 cala wyświetla obraz o rozdzielczości 1,037,000 punktów (w proporcjach 3:2). Zastosowanie konstrukcji air-gapless pozwoliło na minimalizację efektu odblasków. Dodatkowym ułatwieniem jest również możliwość szybkiego dopasowania jasności wyświetlacza.
Pentax K-1 wyposażono w udoskonalony moduł AF SAFOX 12. 33 Punkty AF zostały rozmieszczone w taki sposób by pokryć całe pole obrazowania (25 punktów krzyżowych zostało umieszczonych w centrum kadru). Dzięki temu zapewniają efektywną pracę przy użyciu obiektywów o dużej wartości przysłony. W połączeniu z technologią analizy sceny w czasie rzeczywistym system AF umożliwia uzyskanie znacznie lepszych efektów podczas fotografowania obiektów znajdujących się w ruchu.
Dzięki połączeniu z nowym procesorem obrazu PRIME IV, zaawansowana technologia analizy sceny w pełnoklatkowym modelu K-1 pozwala na bardzo dobre odwzorowanie kolorów i optymalizuje ustawienia ekspozycji. Zastosowanie algorytmu „sztucznej inteligencji” sprawia, że aparat jest w stanie dopasować odpowiednie ustawienia, nawet w trudnych warunkach.
Zaprojektowany specjalnie do pracy z nową pełnoklatkową matrycą 35mm optyczny wizjer zapewnia niemal 100 procentowe pokrycie kadru i powiększenie około 0,7x. Natomiast matówka Natural Bright Matt II pozwala na sprawną pracę z użyciem manualnego ustawiania ostrości.
Nową migawkę stworzono z myślą o pełnoklatkowej matrycy. Jej mechanizm zapewnia wysoką precyzję pracy lustra i zapobiega jego drganiom. System szybkiej transmisji danych pozwala na zapis 17 klatek w formacie RAW (bądź 70 zdjęć w formacie JPEG w najwyższej jakości) w pojedynczej sekwencji z maksymalną szybkością 4,4 kl/s.
Diody LED rozmieszczono w czterech kluczowych miejscach na body aparatu (przy mocowaniu obiektywu, wyświetlaczu LCD, slocie kart SD i gniazdach do podłączenia kabli). Pozwala to m.in. na szybszą wymianę karty pamięci czy obsługę przysłony podczas korzystania z aparatu w nocy czy trudnych warunkach oświetleniowych.
Przycisk blokady – jego uruchomienie pozwala za dezaktywację m.in. przycisków odpowiedzialnych za ustawienia ekspozycji.
Funkcja Smart pozwala na szybki wybór ustawień bez konieczności wyboru ich z menu widocznego na wyświetlaczu LCD.
Personalizacja panelu kontrolnego (menu) daje możliwość dostosowania do potrzeb użytkownika listy funkcji i ustawień, które są widoczne na głównym panelu.
Górny panel oraz rama zostały wykonane z solidnego i lekkiego stopu magnezu. Aparat wyposażono w bardzo wytrzymały mechanizm migawki pozwalający na ponad 300 000 cykli. Jednocześnie dzięki zastosowaniu innowacyjnego systemu – floating mirror structure - wielkość aparatu została zmniejszona do minimum. Natomiast wysoką odporność na niekorzystane warunki atmosferyczne, wodę i kurz zapewnia 87 uszczelek. Z aparatu można korzystać w temperaturze do -10°C.
K-1 można połączyć bezprzewodowo ze smartfonem czy tabletem. Aplikacja Image Sync pozwala wygodnie przeglądać zdjęcia i korzystać z funkcji podglądu na żywo, zmieniać ustawienia aparatu, uruchomić migawkę czy pobrać zdjęcia z aparatu.
Nagrywanie filmów Full HD oraz dostęp do dodatkowych narzędzi
Pentax K-1 pozwala na nagrywanie filmów Full HD (1920 x 1080 pikseli;60i/30p) w formacie H.264. Aparat wyposażono w gniazdo na zewnętrzny mikrofon i słuchawki. Użytkownik może korzystać z funkcji redukcji szumu wiatru, ręcznych ustawień poziomu nagrywania dźwięku oraz monitorować jego natężenie. Do jego dyspozycji są również dodatkowe efekty (ich zastosowanie może wpływać na zmianę liczby klatek na sekundę z jaką nagrywany jest obraz). K-1 pozwala również na nagrywanie filmów w trybie poklatkowym w jakości 4K (3840 x 2160 pikseli).
Wbudowany moduł GPS zapewnia szybki dostęp do informacji dotyczących dokładnej lokalizacji czy czasu w którym wykonano zdjęcie. Aparat wyposażono dodatkowo w elektroniczny kompas, możliwość zapisywania logów GPS oraz tryb ASTRO TRACER.