EOS-1D X搭载了佳能新开发的有效像素约1810万的35mm规格全画幅CMOS图像感应器，且实现了最高约14张/秒的超高速连拍。采用EOS数码单反系列中最多的61点高密度网状阵列自动对焦和10万像素RGB测光感应器。常用ISO感光度高达ISO 51200，最高可扩展至ISO 204800。
作为面向专业级用户的高端机型，EOS-1D X打破常规，实现了在专业级机型上将高像素和高速反应合二为一的历史突破，一台EOS-1D X就可以满足风景和商品摄影中所需的高像素，体育摄影中所需的高速反应以及活跃在新闻报道等诸多领域专业摄影师的多种需求，是一款“高像素+高速”的高端数码单反相机。
日前佳能为这款旗舰机型发布了新版固件1.1.1版，新版固件允许EOS-1D X在连续伺服对焦中以红点显示合焦点，以及在使用最大光圈为f/8的镜头时也可以使用十字对焦点。
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