最初 的4K单机拍摄设备，可以称之为4K摄影机，区别于传统高清摄像机。原因是，最初的4K是定位于高端影视剧的高标准制作，最早是美国RED公司开发了4K摄影机设备，根据美国DCI制定的4K数字电影标准，分辨率设定为4096X2160，该设备后来经常应用于电影、广告、电视剧等高质量内容拍摄。在高清时代，4K技术的应用场景，主要是满足高质量前期数字母版捕捉（达到或者接近胶片负片的水准），后期采用2K（2048X1080）电影标准制作时，4K可以通过下变化得到更高质量细节，同样也适用于二次重新构图的需求，为后期制作提供了更多选择。
第一代RED ONE 4K摄影机↑
为了追求电影级别的画面水平，制作流程上一些高端制作也在向电影靠近，在高清时代，已经开始在传统2/3英寸感光元件标准的广播级摄像机上通过转接超35mm电影镜头来获得35mm电影胶片的景深效果，再往后，高清分辨率拍摄设备也出现了基于超35mm单片感光元件的高清数字摄影机，从而能够直接获得电影胶片相同景深和更高的画面品质。随着4K技术开始推广，最先也是通过在数字摄影机加载超35mm 4K分辨率的大画幅感光元件，可以直接使用更高光学素质的电影镜头，实现高质量的超高清画面效果。
早期高清2/3英寸CCD摄像机通过
安装PRO35转接环可以加载35mm电影镜头↑
采用超35mm大画幅感光元件，并且安装PL接口的电影镜头，可以获得远胜于以往小画幅高清感光元件摄像机的画面质量，即便不考虑电影镜头带来的光学提升，仅就大画幅带来的更大单位面积像素点尺寸，保证每个像素点可以在单位时间获得比原有高清更多的有效光线，使得弱光下的拍摄可以获得卓越的画质和高信噪比。不仅仅是分辨率的提升，在整体画面质量上，都有了飞跃。典型的摄影机代表是索尼的PMW-F55，通过加装富士和佳能分别推出的带电控伺服模块的电影变焦镜头，拍摄者可以如同操控以往高清肩扛摄像机一样，去使用4K电影机进行拍摄。摄影机的功能设计，也都贴近于以往高清摄像机的使用习惯。
索尼PMW-F55安装带电控伺服手柄的S35电影镜头
可以进行ENG方式的拍摄↑
但是，要想得到超35mm大画幅感光元件带来的高质量画质，也是有代价的。摄影师首先需要接受大画幅带来的极浅景深，在相同的拍摄条件（光圈、焦距、物距）下，超35mm摄影机的景深大约只有2/3英寸感光元件的1/2.5，也就意味着摄影师对于焦点的把控需要非常的谨慎，拍摄运动物体非常容易虚焦。电视拍摄毕竟不同于电影，电视拍摄出了问题很多时候无法重来，拍到可能比拍好，对于某些题材更为重要，如新闻、纪录片等需要快速捕捉主体的拍摄尤其如此。另外，电影机的重量，电影镜头的重量，为了不妥协画质，都无法降低，这也为电视外拍，特别是肩扛和游击拍摄提出了很大的挑战。为了应对实际需求，厂家也开始对设备研发进行相应的方向调整。
4K拍摄时首先需要面对的挑战
是极浅的景深和焦点控制难度升级↑
针对与电视台的传统新闻拍摄需求，一些厂家将原有的大型ENG肩扛机系列继续延展，开发了基于单片2/3英寸的肩扛ENG摄像机，如索尼PXW-Z580（后续又开发了三片2/3英寸新型号），此类产品的使用习惯与传统高清ENG摄像机基本没有区别，镜头也可以继续采用B4卡口的佳能和富士4K电视镜头。目前部分电视台采购了此类规格设备用于新闻、专题节目以及现场转播无线游击机位等。这一类型摄像机的优点，主要体现在稳定性方面，庞大的机身支持了更好的机身散热和电路设计，采用较小的感光元件可以更好适配过去的镜头设计和操作习惯，但是主观画质包括宽容度方面由于像素点较小所以无法和超35mm规格的摄影机直接比较。随着时代发展，拍摄者对于多种类型制作的兼顾需求，以及便携性的考量不断增加，特别是在特种附件的支持方面，大体积的设备的受用面逐渐减少，更多的非电视台新闻类型制作者更倾向于以下介绍的新类型设备。
为新闻采集等应用考虑设计的
2/3英寸CMOS广播级4K摄像机（索尼PXW-Z580）↑
随着佳能5D照相机应用于视频拍摄并取得了巨大成功，越来越多的用户开始认可照相机作为视频拍摄设备的可能，虽然在视频处理方面与专业视频摄像机有所区别，在稳定性上也不可相提并论，但是对于一些低成本或者特殊需求拍摄，照相机拥有传统摄像机不可比拟的便利性。特别是，大批的单反相机镜头可以选择，价格相对低廉，这也使得非常多的用户开始采用照相机作为视频拍摄的设备选择。同时，广电厂家为了满足用户的实际需求，设计出了可以安装照相机镜头，但是操作习惯还是更便于视频手持拍摄的摄像机中低端型号。采用超35mm大画幅感光元件，安装相机镜头的4K摄像机应运而生，如索尼PXW-FS700，PXW-FS7，佳能C200等机型。该规格设备的面世，降低了制作者的前期投入成本，同时也能满足较好的画质需求（虽然一些细节方面和高端设备肯定有所区别），也进一步推动了4K制作被更多用户所接受。特别在外景纪录片、低成本广告等题材制作中，这一类型的4K摄像机被广泛的使用。
小型化可安装相机镜头的
4K摄影机（佳能C300 Mark III）↑
另外，为了满足新闻、人文社会纪实类有抓拍需求的题材摄影师需要，针对过去高清1/2英寸和1/3英寸规格的手持型便携摄像机用户，各厂家也推出了该款式手持型便携4K摄像机，常见规格为单片1英寸，或单片4/3英寸，以及三片1/2英寸4K摄像机，其中部分标配了大变焦比的4K规格变焦镜头。由于感光元件面积较小，相比于大画幅摄影机在画质方面会有妥协，但是在便携性、易用性以及特别是景深更大更便于聚焦、跟焦的特点方面，对于新闻题材，特别是真人秀类型节目拍摄非常适合。
配置1/2英寸CMOS的
小型ENG 4K摄像机（索尼PXW-Z280）↑
在民用相机市场，随着相机视频处理芯片能力提升，4K规格拍摄能力逐渐成为新一代数码照相机的标配，包括在高动态范围和宽色域方面也全面支持。也包括如大疆、GO PRO等厂家所推出的特种摄像机、航拍、稳定器类型特种拍摄设备，也都具备了4K拍摄能力。但是受限于照相机的设计定位和成本考虑，目前照相机在4K录制方面只能基于4:2:0的H.265的高压缩视频编码，且绝大多数照相机不能支持30P以上的拍摄要求，对于家用尚可，但对于影视级后期制作会有一定影响，包括二次解码的效率以及调色、抠像等方面容易带来可见的画质损失。有一些照相机可通过HDMI等接口，借助于外录设备来采集更高质量如PRORES 4:2:2规格的编码，但是综合考虑，对于广电要求的高端制作，照相机4K拍摄建议作为辅机或者特种需求、特殊题材来使用更为合理。
同样可以拍摄4K的
便携性拍摄设备（大疆OSMO POCKET）↑
支持4K 50P 10bit 4:2:0记录的
富士照相机XT4↑
以上所介绍的从高端到低端4K拍摄设备，基本覆盖了整个影视制作行业各种类型的拍摄需求，在目前从事4K拍摄制作的电视台、制作机构基本都有所覆盖。从发展趋势来看，除了满足4K分辨率的需要，在高帧率50P、高动态范围、宽色域等方面，都需要全面支持。另外，新时代内容制作在镜头语言、制作节奏方面与过去都有所变化，对于拍摄设备的便携性要求越来越高，所以更多的拍摄设备也呈现小型化的发展趋势。