L'elemento più significativo del progetto A7S è ovviamente il sensore, un Exmor CMOS formato 35mm da 12,2 Mpixel di risoluzione effettiva (4240x2832 pixel). La dimensione del singolo fotodiodo è la più elevata del panorama attuale, e di conseguenza la gamma ISO è da record: 50-409.600 ISO per le foto, 100-409.600 ISO per le riprese video.
Oltre ai vantaggi puramente fisici, questo sensore beneficia anche di un'ottimizzazione dinamica del guadagno in funzione dell'ambiente in cui si trova a operare, che secondo Sony porta a una gamma dinamica complessiva superiore ai 15 stop!
La messa a fuoco è a rilevazione di contrasto, a 25 zone - solo la A7 "standard", in questa famiglia, offre la messa a fuoco ibrida. Questo impatta sulle capacità di scatto continuo: laddove la A7 può scattare fino alla sua cadenza massima di 5 fps con AF attivato, la A7S può scattare a 5fps solo con focus-lock sul primo fotogramma, oppure a 2,5 fps con AF attivato.
La velocità di messa a fuoco è comunque più che buona con l'ottica in prova: da 0,20 a 0,32 secondi con punto AF singolo, da 0,32 a 0,56 secondi con selezione automatica del punto AF. Non si tratta della fotocamera più rapida oggi disponibile, ma supera facilmente molte delle reflex in commercio con ottica analoga, e in ogni caso la velocità di messa a fuoco non viene mai percepita come un limite.
La velocità di accensione, invece, potrebbe essere migliore: 2,40 secondi dall'On allo scatto sono molti per una fotocamera che necessita di essere continuamente spenta per risparmiare batteria.
I test effettuati confermano la cadenza di scatto dichiarata, sempre leggermente superiore ai 5 fps a prescindere dal formato di registrazione, e mettono in evidenza una durata della raffica molto elevata: si parte da 32 scatti del formato RAW+JPEG, per arrivare agli oltre 100 scatti del JPEG di maggiore qualità. La A7S non è una mirrorless per utilizzo sportivo, ma svolge benissimo altri ruoli come il reportage dove, lavorando in iperfocale, i 5 fps ottenibili sono persino sovrabbondanti. Lo svuotamento del buffer richiede dagli 8 ai 14 secondi.