研發光學系統的優良功能保證了與尼康數位單眼相機的完美配合。新的光學設計以3片超低色散（ED）鏡片為特點，使色差減至最小，從而產生高品質的影像。納米結晶塗層具有超低折射率，可消除內部鏡片元件在較寬波長範圍內的反射，從而顯著降低鬼影和光暈。彎月型保護鏡片元件同樣也能減少光線由數位相機的影像感應器反射到普通的平面防護鏡片元件上所出現的鬼影現象。

尼康特有的寧靜波動馬達(SWM，Silent Wave Motor = 超音波)提供了超高精確度的快速自動對焦和超寧靜操作。所有這 3 款鏡頭都提供了 9 片葉形的圓形光圈，使得散焦拍攝的部份景物顯得更自然。最短焦距分別為 2.9 m/9.5 ft. (400mm f/2.8G)、4.0 m/13.ft. (500mm f/4G) 和 5.0 m/16.4 ft. (600mm f/4G) (AF 模式下) ──比之前產品的焦距短很多。

根據人機工程學來擺放的開關和按鈕位置，甚至在手持拍攝操作期間也很輕鬆方便。焦點預設（Focus Preset）功能通過一個簡單的按鈕操作，就可立即調用召回的焦點；對焦限制（Focus Limiter）開關可將 AF 伺服動作限制在一個受控的拍攝距離範圍；AF-L 開關可以通過鏡頭鎖定對焦；AF-ON嚙合鏡頭自動對焦。

新的 A/M 對焦模式容許從自動對焦模式即時切換到手動對焦模式，甚至在 AF 伺服操作期間也可進行切換，通過較大程度地降低從自動對焦無意中切換到手動對焦的可能性，對傳統的 M/A 模式進行了改進。

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