…i D5100 od środka
Zastosowany przetwornik obrazu to 16-megapikselowy sensor typu CMOS, będący bliskim krewnym (ma nieco inną charakterystykę filtra antyaliasingowego) przetwornika zastosowanego w D7000. D5100 wykorzystuje 14-bitowe przetworniki analogowo/cyfrowe, i z taką też dokładnością są zapisywane zdjęcia w formacie RAW. Nie ma przy tym możliwości zapisu w formacie 12-bitowym, obligatoryjna też jest kompresja RAW-ów. Za przetwarzanie obrazu odpowiada procesor Expeed 2.
Zakres oferowanych czułości odpowiada możliwościom przetwornika, i wynosi od ISO 100 do 6400, z możliwością podbicia do ISO 12 800 oraz ISO 25 600 odpowiednio w trybach HI1 i HI2.

16-megapikselowy sensor typu CMOS, podobny do zastosowanego Nikonie D7000, pozwala uzyskać bardzo szczegółowy obraz (na ilustracji fragment zdjęcia 1:1). To jednak duże wyzwanie dla obiektywu – w tym wypadku był to ‘’kitowy’’ 18-55 VR.

Wydajność D5100 w trybie seryjnym wynosi "tylko" 4 kl./s, co wynika z konstrukcji migawki, która oferuje też typowy dla konstrukcji amatorskich najkrótszy czas otwarcia równy 1/4000 sekundy.
Pod względem parametrów wizjer optyczny nie różni się od tego zastosowanego w D3100 – jest to konstrukcja zbudowana z luster, o odległości ocznej 17,9 mm i powiększeniu 0,78x.
Układ autofokusu to ten sam co w D3100 czujnik Multi-CAM 1000, wspomagany przez 420-punktowy czujnik RGB układu pomiaru ekspozycji.
Przetwarzanie obrazu zapisywanego w formacie JPEG rozwiązano podobnie, jak w innych lustrzankach Nikona, do dyspozycji mamy pełen mechanizm profili Picture Control, możemy zdefiniować do 9 własnych ustawień, które za pośrednictwem karty pamięci możemy wymieniać z innymi lustrzankami Nikona (za wyjątkiem D3100…). Na karcie można zapisać do 99 takich profili, można je też poddawać edycji za pomocą programu Picture Control Utility (wchodzi w skład aplikacji ViewNX).
Nowe funkcje
Nowością w lustrzankach Nikona jest funkcja wykonywania zdjęć typu HDR, czyli ujęć o podwyższonej rozpiętości tonalnej na podstawie dwóch zarejestrowanych kadrów. Pierwsze zdjęcie jest niedoświetlane o ustalaną przez nas wartość z zakresu 0,5-1,5 EV, drugie zaś o tyle samo prześwietlane (całkowita różnica ekspozycji wynosi zatem od 1 do 3 EV). Oczywiście, w trakcie wykonywania zdjęć HDR zalecane jest skorzystanie ze statywu i fotografowanie motywów nieruchomych.
Nieco irytujące jest to, że włączona funkcja HDR automatycznie się deaktywuje po zarejestrowaniu sekwencji. Oznacza to, że wykonując serię takich ujęć przed każdym z nich musimy ją włączyć w menu. Pewnym wyjściem z tej sytuacji jest przypisanie funkcji HDR do przycisku funkcyjnego.

Na pokrętle trybów pracy aparatu pojawiła się nowa pozycja Effects.

Inną nowością wprowadzoną w D5100 są efekty specjalne. Część z nich to w gruncie rzeczy nic innego jak specjalne programy tematyczne, z dodatkowym, silnym przetwarzaniem obrazu, niektóre jednak udostępniają dodatkowe możliwości. Efekty specjalne zostały wyróżnione osobną pozycją na pokrętle trybów pracy aparatu. Po jej ustawieniu, poszczególne efekty wybiera się przednim pokrętłem aparatu. Do dyspozycji mamy:

• noktowizor – tryb fotografowania przy zwiększonych czułościach ISO, za to wyłącznie w czerni i bieli,
• szkic kolorowy – podbijane są kontury obrazu w sposób zbliżony do pseudosolaryzacji,
• efekt miniatury – dzięki rozmyciu obrzeży kadru uzyskujemy efekt podobny jak przy zastosowaniu obiektywu typu tilt,
• kolor selektywny – w tym trybie wszystkie kolory poza wybranymi (do trzech) zapisywane są w czerni i bieli,
• sylwetka – ułatwia uzyskanie obrazu konturowego na jasnym tle,
• rozjaśnianie, przyciemnienie – te dwa tryby służą wykonywaniu zdjęć w technice odpowiednio górnego i dolnego klucza.

Jedynie część z nich może być stosowana podczas fotografowania w trybie LiveView, niektóre też wpływają na sposób rejestrowania filmu – np. włącznie efekt miniatury powoduje, że zapisywana jest co 10 klatka filmu, a sam film odtwarzany jest z 10-krotnym przyspieszeniem. Część efektów specjalnych można również zastosować do już wykonanych zdjęć, gdyż są dostępne również przez menu retuszu (szkic kolorowy, efekt miniatury i kolor selektywny).

Efekt działania Szkicu kolorowego przypomina nieco pseudosolaryzację.

Prócz efektów specjalnych D5100 oferuje oczywiście cały zestaw typowych programów tematycznych oraz klasyczne tryby ekspozycji P/A/S/M. Inaczej niż w D3100 natomiast, w D5100 nie ma trybu przewodnika dla początkujących.