F-801于1988年6月推出，第一台实现1/8000s高速快门速度的单反机。
F-801S于1991年3月推出，是F-801的改进型号。
这是Nikon第一架采用流线型设计的内置大型LCD显示面板的单反机，推出时是Nikon公司采用电子技术最多、自动化程度最高的单反机。外形和操作性与Nikon以前所有的单反机均不相同，而与Canon和Minolta的AF单反机非常相似。F-801的诞生，标志着Nikon公司在AF单反机上真正具有与Canon和Minolta抗衡的能力，形成三足鼎立之势。在此以前，Canon和Minolta在AF单反机市场上几乎是独占鳌头，而Nikon的F-501和F-401并不能代表Nikon的最高水平。
F-801有很多在当时属突破性的成就。Nikon在F-801上第一次装备了新改进的高级自动聚焦检测模块AM200。该模块采用了200只CCD器件，第一次将AF检测范围扩充至EV-1-EV19，是目前所能达到的最好水平，而且AF速度也明显提高，大大地优于其F-501和F-401。后来Nikon又将高级AM200检测模块装入了大名鼎鼎的第四代专业单反机F4中，然后再装入F-401使它变成了F-401s。在聚焦方式上，F-801也具有两种典型的AF方式：单次AF和连续AF，但没有焦点预测AF功能。
在测光系统方面，F-801是第一架装备了Nikon 1983年首创的著名的矩阵式测光方式的AF单反机。该测光方式将画面分成五个区域，分别用五段SPD来测光，把每段SPD所测得的明暗和反差值进行分类，排成一个5×5的矩阵。照相机内的计算机用四种算法的组合对这个5×5矩阵进行计算，四种算法为：中央部分测光、高亮处加权平均、平均测光和低亮处加权平均。经过计算处理后，再与相机内储存的大量数据进行比较，给出最佳的曝光值。事实证明，矩阵式测光方式是目前最好的测光方式之一。F-801上另一种测光方式是传统的中央重点加权平均测光方式。若将手动聚焦镜头用于F-801上，矩阵式测光方式不起作用，只能使用中央重点加权平均测光方式；而且也不能使用程序自动曝光和快门优先自动曝光方式。
在曝光控制方面，与F-401s一样，具有四种标准曝光方式，但在程序自动曝光方式下，操作者可以人工选择正常或高速程序，也可以由照相机自动选择。另外，F-801增加了非常实用的程序偏移功能。
F-801上最令人瞩目的创举是有史以来第一次装备了惊人的1/8000秒的最高快门速度，令人难以想象，达到了当时的最高水平。尽管在此之前曾出现过这么高速度的快门，但F-801的确是第一架具有这种高速快门的单反机；闪光灯同步速度也达到了当时的1/250秒的最高水平。
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