Die THETA Z1 ist mit zwei hochmodernen 1,0 Zoll CMOS-Sensoren (je 1x pro Objektiv) mit „Backside Illumination“-Technologie ausgestattet, der jetzt 360-Grad-Vollsphären Aufnahmen mit einer effektiven Auflösung von 23 Megapixel ermöglicht und damit die Bildqualität noch einmal deutlich verbessert. Für die neue Objektiveinheit wurde die von RICOH entwickelte Trifold-Structure-Technologie verwendet, die trotz des großen Bildsensors das äußerst schlanke Design mit einer Tiefe von gerade mal 24 mm (ohne die Objektiveinheit) möglich macht. Daneben wurde die Lichtempfindlichkeit auf ISO 6400 erhöht, was die Aufnahmen bei Nacht und schlechten Lichtverhältnissen deutlich verbessert. Der Bildverarbeitungsalgorithmus wurde erneuert, um die Belichtungssteuerung und Auflösung weiter zu verbessern sowie das Bildrauschen zu reduzieren.
Für 360-Grad-Vollsphären Aufnahmen wird der Ausgleich des Dynamikbereichs (Dynamic Range) jetzt automatisch vorgenommen, womit starke Kontraste der unterschiedlichen Bildbereiche ausgeglichen werden. Für verschiedene Aufnahmeanforderungen bietet die THETA Z1 unterschiedliche Motivprogramme, mit denen die Kamera für spezielle Motivsituationen automatisch die richtigen Einstellungen vornimmt. 360-Grad-Vollsphären Videos können in hochauflösender 4K-Qualität aufgenommen werden, wobei die neue 3-Achsen Rotations-Stabilisierung mögliche Verwacklungen während der Aufnahme reduziert. Außerdem wurden die Optionen der Belichtungseinstellung für Videos erweitert.
Darüber hinaus wurde auch die Bedienung der THETA Z1 deutlich verbessert. Im unteren Teil des Gehäuses wurde erstmals ein 0,93-Zoll Monitor mit OLED-Technologie integriert, auf dem wichtige Status-Informationen sofort abrufbar sind, wie zum Beispiel der Aufnahmemodus, verbleibende Akkuladung, die Anzahl der möglichen Aufnahmen, Blendenzahl und ISO-Empfindlichkeit. Mit der neuen Funktionstaste (Fn) kann die Anzeige von normaler Aufnahme auf Selbstauslöser-Aufnahme, 3 Plugins, ausgeschaltetem Licht oder den Ruhemodus umgeschaltet werden.
Zusätzlich zum standardmäßigen JPEG-Format können nun auch die Fotos als RAW-Dateien in der Kamera gespeichert werden, sodass eine professionellere Bildbearbeitung ermöglicht wird, wofür beispielsweise auch das RICOH THETA Stitcher Plugin für Adobe® Photoshop® Lightroom® Classic CC kostenfrei zur Verfügung gestellt wird.