Maksymalna wartość zakresu tonalnego dla najwyższej jakości i ISO 100 wynosi ok. 7 EV. Tym samym D5200 pokonuje Sony A57, Canona 650D oraz Nikona D3200. Jednak starsze, 16-megapikselowe matryce zastosowane u poprzednika oraz Pentaksie K-5 (a także K-30) wyraźnie wyprzedzają nową lustrzankę Nikona. W ich przypadku zanotowaliśmy odpowiednio 7.8 EV i 8 EV. Wygląda na to, że niełatwo będzie pobić tak świetne wyniki w klasie APS-C.

Dla najniższej jakości obrazu, osiągi matrycy w kategorii rozpiętości tonalnej D5200 przedstawiają się bardzo dobrze. Nowy Nikon zanotował tylko trochę słabsze rezultaty niż Pentax K-5 i stosunkowo podobne do Sony A57, D5100 i K-30 oraz wyraźnie wyższe od Canona 650D.

Zakres tonalny na plikach zapisanych w formacie JPEG można ocenić wizualnie na wycinkach zdjęć tablicy Stouffer T4110. Odległość pomiędzy sąsiednimi polami szarości wynosi 0.3 EV.

ISO	Granica bieli
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600
ISO	Granica czerni
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy tradycyjnie, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Zdjęcia wykonujemy przy czułości ISO 100 i 1600, przysłonie f/16 i czasach odpowiednio 30 i 2 s. Następnie wywołujemy je jako 48-bitowe TIFF-y dcrawem i w Lightroomie rozjaśniamy o +4 EV oraz przyciemniamy o −4 EV, po czym zapisujemy jako zdjęcia 24-bitowe.

100 ISO
	0 EV	+4 EV
D5200
50D
1600 ISO
D5200
50D

Efekt rozjaśnienia zdjęcia z Nikona przy czułości 100 ISO jest lepszy – ilość szumu jest znacznie mniejsza, dzięki czemu łatwiej dostrzec wydobyte szczegóły. Dla ISO 1600 przewaga D5200 nad 50D nie jest tak duża i w zasadzie polega głównie na tym, że nie zauważamy oznak bandingu. Zaszumienie obrazu w przypadku obu aparatów jest na tyle duże, że ciężko dostrzec detale naszej scenki.

Zmniejszenie ekspozycji o 4 EV daje bardzo porównywalne wyniki w przypadku obydwu aparatów. Odzyskanie szczegółów nastąpiło w bardzo niewielkim stopniu i nie sposób stwierdzić, który z aparatów spisał się lepiej w tej części testu.

100 ISO
	0 EV	−4 EV
D5200
50D
1600 ISO
D5200
50D