В Pentax P-1 использована КМОП-матрица разрешения 36,4 Мп. Для обеспечения максимального разрешения низкочастотный фильтр отсутствует, а его функцию (уменьшение риска возникновения эффекта муара на снимках) при необходимости выполняет AA Filter Simulator (микросдвиг матрицы, который в зеркальных камерах Pentax в первую очередь используется для стабилизации изображения).
Диапазон чувствительности K-1 простирается до ISO 204800, новый процессор PRIME IV позволяет сохранять файлы в 14-битовом формате RAW.
Обновленная 5-осевая система стабилизации изображения SR II обеспечивает компенсацию, эквивалентную пяти ступеням экспозиции. В режиме Pixel Shift Resolution камера делает четыре быстрых кадра со сдвигом матрицы на один пиксель между ними, с последующим объединением в один снимок. Он по-прежнему остается 36-мегапиксельным, однако детализация и общее качество изображения получаются выше, чем при обычной съемке.
В камере Pentax K-1 использована новая система автофокуса SAFOX 12 – с 33 фокусировочными точками, 25 из которых крестовые.
Сама камера не выглядит громоздкой, при этом она имеет защищенное исполнение – от влаги, пыли и мороза. Защита имеет 87 зон герметизации и позволяет фотографу работать в самых сложных погодных условиях.
На задней грани камеры установлен поворотный монитор с необычной системой крепления. Угол наклона можно менять и по горизонтали, и по вертикали. Диагональ дисплея – 3,2”, разрешение – 1,04 миллиона точек.
Еще одна особенность Pentax K-1, которой нет у других полнокадровых зеркалок – система подсветки Operation Assist Lights. Небольшие белые светодиоды подсвечивают органы управления, а также нанесенные на них надписи изнутри камеры. При съемке в условиях низкой освещенности система подсветки поможет поменять объективы, заменить карту памяти, а также работать с интерфейсом задней панели.
Фотографы, мигрирующие на К-1 с «кропнутых» камер, найдут полезным режим Crop Mode, в котором матрица кадрируется до размера APS-C. Можно будет использовать «кропнутые» объективы без проблем, поскольку камера будет определять тип объектива и автоматически изменять соответствующие установки.
Среди других особенностей Pentax K-1 – видоискатель с «почти 100-процентным» полем зрения; режим HDR, функция устранения пыли на матрице, два слота для карт памяти SD, видеосъемка 1080@30p, непрерывная съемка со скоростью до 4,4 кадр/с (длина серии – 23 кадра RAW или 70 JPEG), встроенные модули Wi-Fi и GPS.