Faits : A. Par ordonnance pénale du Ministère public du canton de Genève du 22 avril 2015, valant acte d'accusation, il a été reproché à X._ d'avoir, à la fin de l'année 2013, en compagnie de A._ et de B._, effectué le geste de la " quenelle " devant la synagogue de Genève. B._ et A._ ont été reconnus coupables, par ordonnances pénales actuellement en force, de discrimination raciale - et d'abus et dilapidation du matériel (art. 73 du code pénal militaire) s'agissant du premier -, et condamnés à une peine pécuniaire de 100, respectivement 90 jours-amende, à 30 fr. l'unité, avec sursis durant deux ans. Statuant sur l'opposition de X._, le Tribunal de police du canton de Genève l'a acquitté du chef de discrimination raciale (art. 261bis al. 2, 3 et 4 1ère partie CP) par jugement du 13 avril 2015. B. Statuant sur appel du Ministère public, la Chambre d'appel et de révision de la Cour de justice du canton de Genève a, par arrêt du 15 mai 2016, déclaré X._ coupable de discrimination raciale au sens de l'art. 261bis al. 4 première partie CP et l'a condamné à une peine pécuniaire de 80 jours-amende à 10 fr. l'unité. Elle a dit que cette peine était complémentaire à celle prononcée le 12 novembre 2014 par le Tribunal de police de La Côte à Nyon, et mis X._ au bénéfice du sursis avec délai d'épreuve d'une durée de trois ans. Cette condamnation se fonde sur les faits suivants. Au mois de décembre 2013, dans la version électronique du journal C._ a été publiée une photographie représentant B._, A._ et X._ en train d'exécuter une " quenelle ", geste popularisé par l'humoriste controversé Dieudonné M'Bala M'Bala. Plus précisément, les trois jeunes hommes tenaient leur bras gauche tendu vers le bas et leur bras droit replié vers leur épaule gauche, avec la synagogue D._ de Genève comme toile de fond. Au centre des trois protagonistes, B._ portait la tenue d'assaut de l'armée suisse et masquait le bas de son visage au moyen d'un tissu. A._, à gauche sur la photo, était habillé en sombre et portait des lunettes de soleil, alors que X._, à droite, revêtait des habits de sport et une casquette noirs ainsi qu'une grande écharpe, qui ne laissait apparaître que ses yeux. C. X._ forme un recours en matière pénale au Tribunal fédéral contre l'arrêt cantonal et conclut principalement, avec suite de frais et dépens, à sa réforme en ce sens qu'il est libéré de la prévention de discrimination raciale, subsidiairement au renvoi de la cause à la Chambre d'appel et de révision de la Cour de justice du canton de Genève pour nouvelle décision dans le sens des considérants.