レンズは19mm F2.8、35mm判換算で約28mm相当の単焦点である。8群9枚構成で絞り羽根は9枚、最短撮影距離は20cm。ズームで画角を変える機種ではなく、広角の固定レンズと大型センサーを一つのカメラとして組み合わせたモデルとなる。^{2公式 Sigmadp1 Quattro 公式仕様}

撮像素子は23.5×15.7mmのFOVEON X3ダイレクトイメージセンサーで、公式の有効画素数は約29MPである。ただし、この数字と出力する一枚の画像の画素数は同じ意味ではない。トップ層は5424×3616画素、ミドル層とボトム層はそれぞれ2712×1808画素という構成を持ち、有効画素数は三つの層を含む値として示されている。^{2公式 Sigmadp1 Quattro 公式仕様}

3:2のJPEGでは、通常のHIGHが5424×3616、SUPER-HIGHが7680×5120となる。約29MPという三層合計の有効画素数とは別に、画像の出力サイズを選ぶ構成になっている。^{2公式 Sigmadp1 Quattro 公式仕様}

記録には14-bitロスレス圧縮RAW、JPEG、RAW+JPEGを用意する。AFはコントラスト方式で9点選択または自由移動に対応し、手動ではレンズのフォーカスリングを使う。背面には3.0型約92万ドットの液晶を備え、電池とカードを除く質量は425g。撮影可能枚数はBP-51使用時で約200枚とされる。^{2公式 Sigmadp1 Quattro 公式仕様}

Quattro世代では、従来の三層が同数という構造から、上層を約2000万画素、下の二層をそれぞれ約490万画素とする構造へ変わった。発売時レビューはこれを1:1:4の構造として説明している。三層の画素数を一様に増やす方法とは異なる更新である。^{1レビュー デジカメ Watchdp1 Quattro 外観・機能編}

発売時の説明では、画素数の増加に対してデータ量を抑えるセンサー構造と、新しい画像処理エンジンを組み合わせた。狙いとして挙げられたのは処理速度と消費電流の改善である。^{1レビュー デジカメ Watchdp1 Quattro 外観・機能編}

dp1 Quattroはこの撮像系を採用し、dp2 Quattroと基本の形状・操作系を共有した。レンズ部の長さを変えながら、広角側の機種にも同じボディ設計を使っている。^{1レビュー デジカメ Watchdp1 Quattro 外観・機能編}

横長の形について、発売時レビューはメーカーのプレゼンテーションを紹介している。説明の出発点は、熱が画質劣化につながるという問題である。そこで電子基板を一枚にまとめ、ボディを横長かつ薄型にすることで放熱を促す設計を採ったとされた。^{1レビュー デジカメ Watchdp1 Quattro 外観・機能編}

内部の配置もこの考え方に沿う。発熱源となるバッテリーをセンサーから遠ざけたと説明されており、薄い外形と部品同士の距離の両方が熱対策の一部になっている。^{1レビュー デジカメ Watchdp1 Quattro 外観・機能編}

後方へ突き出すグリップには、両手で構えた際に自然と脇が締まるようにする意図があった。放熱を考えた横長のボディと、構え方を考えた後方の張り出しは、別々の課題に対応する要素である。^{1レビュー デジカメ Watchdp1 Quattro 外観・機能編}