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Verschiedene neuartige Detail-Lösungen sind optimal aufeinander abgestimmt: ein CMOS-Sensor im APS-C-Format mit 16,3 MP Auflösungen, ein genauer und schnellerer Autofocus SAFOX IX+ sowie die optimierte Bildverarbeitung durch den PRIME II-Generator. Die K-5 ist damit die erste der Pentax SLR-Kameras, die bis in die Tiefe in die anspruchsvolle bis hin zur professionellen Sport- und Action-Fotografie eindringt.

Sie ist mit den Daten aus dem Auto-Fokus sowie mit dem verwendeten Objektivapparat verknüpft. Auch unter diesen Umständen zeigt die K-5 ihre Stärke, wie z.B. die bewährte, opto-magnetische Schüttelreduzierung am Messfühler oder das Entstaubungssystem (DR II), das Ultraschallstaub und andere Ablagerungen aus dem Messfühler entfernt.

Mit der Auto-Focus-Funktion steht nun Full HD-Qualität mit einer Auflösung von 920 x 080 Pixeln im 16:9-Format bei 25 fps zur Verfügung, die bis zu 25-minütige oder 4 GB-Aufnahmen ermöglicht. Mit Hilfe der HDR-Automatik können auch schwierigste Lichtbedingungen mit starkem Hell-Dunkel-Kontrast im Bilde harmonisiert werden, indem drei einzelne Aufnahmen eines Objekts anders beleuchtet und unmittelbar in der Aufnahmekamera zu einem optimalen Gesamtbild berechnet werden.

Darüber hinaus macht die automatische Justagefunktion den Photographen stativunabhängig. Eine innovative Ultraschall-Sensorreinigung in Verbindung mit einem Staubwarnsystem stellt sicher, dass das Objekt und das Umgebungslicht ohne Einschränkung auf den Messfühler treffen und qualitativ hochwertige Aufnahmen abgespeichert werden können. Mit der exklusiven Gehäusetechnik sind dem Einsatzspektrum der Pentax vorbildlich.

Auswählbar zwischen Spot-AF und Auto-AF, Umschaltung auf Servo-AF. Eine spezielle Fokussiermethode wird für diese PENTAX-Funktion verwendet. Wenn sich der Abstand zum Objekt innerhalb dieser beiden Messwerte geändert hat, führt die Fotoapparatur eine dritte Messmethode durch und berechnet den Abstand zum Objekt aus den drei Messwerten zum Zeitpunkt des Auslösens.

Mit dieser Fokussierfalle wird die Distanz mit dem CS-205 Fernbedienungsauslöser vorprogrammiert. Die Kamera wird beim Auftauchen eines Motivs an der festgelegten Stelle des Motivs zum automatischen Auslösen gebracht. Als Objektivanschluss dient ein PENTAX Brillenglas. Es können alle PENTAX-Objektive verwendet werden. Abhängig von der Art der Konstruktion sind Restriktionen zu berücksichtigen. Optiken der Serien DA, DA*, DAL, DAWR und DFA sind mit allen Funktionalitäten vereinbar und bestens auf das jeweilige Kamerasystem angepasst.

Es können auch ältere Serien der M-Serie oder angepasste Optiken, z.B. M42, 645 und 67 mit Adaptern, eingesetzt werden.

Die Linsen der M-Serie und andere Linsen, die nicht in der Position A verriegelt sind, arbeiten nur in der Position Manuelle Belichtung (M). Dazu ist es erforderlich, die Funktionen "Blendenring" (37) im Menu auf "Verwendung erlaubt" zu stellen. Bei vielen Optiken sind weitere Restriktionen in Bezug auf die Auflösung zu berücksichtigen. Bei vielen Linsen älteren Designs ist das Leistungsvermögen der K-5 nicht erreicht. Eine Vergrößerung der Brennweite um den Faktor 1,5x.