昏暗场景下可自动对焦的亮度扩展
EOS-1D X的可自动对焦亮度范围是-2EV到18EV。比起EOS-1D Mark IV的-1EV到18EV范围，实现在更暗的-2EV条件下的自动对焦。这是自动对焦感应器像素构造改良的结果。即使是人类肉眼，在-2EV的亮度下，能见度也十分有限。同时高ISO感光度下也能实现高画质，使其即使在昏暗场景也能发挥性能。
61点双线错置自动对焦感应器
61点高密度网状阵列自动对焦的61个自动对焦点全部为双线错置型。双线错置就是使自动对焦的线型感应器两线并列，错开半个间距进行排列的方式。用错开的线型感应器进行双重对焦，以此来降低检测被摄体时的偏差。
有效活用61个自动对焦点
可多样化选择自动对焦点
为了能更好地应用61个自动对焦点，EOS-1D X配备了“定点自动对焦”、“单点自动对焦”、“扩展自动对焦区域：周围4点”、“扩展自动对焦区域：周围8点”、“区域自动对焦”和“61点自动对焦”这6种自动对焦区域选择模式。这6种自动对焦区域选择模式配合单次自动对焦或人工智能伺服自动对焦等模式，能够更准确地捕捉被摄体。
定点自动对焦
从61个自动对焦点中任选1点进行自动对焦。其特点是比起通常的单点自动对焦，能在更狭小的范围内对想要合焦的位置进行精密对焦。在人像摄影时想要对特定眼睛的瞳孔部分进行对焦，或是想要避开栅栏对栅栏中的动物进行对焦等场合十分有效。
单点自动对焦
从61个自动对焦点中任选1点进行自动对焦。因为可以从画面内广泛分布的对焦点中任意选择，所以可以配合构图选择想要的对焦点。
扩展自动对焦区域：周围4点
此模式下会用选定的自动对焦点及其上、下和两侧的4个自动对焦点进行对焦。适合在拍摄单点自动对焦难以追踪的动态被摄体时使用。
扩展自动对焦区域：周围8点
此模式下会用选定的自动对焦点及其周围8点合计9个自动对焦点来进行对焦。与扩展自动对焦区域：周围4点模式相同，适合拍摄单点自动对焦模式难以追踪的激烈运动的被摄体。
区域自动对焦
将61个自动对焦点分区域进行对焦。会使用所选区域内的全部自动对焦点中任意点，一般会合焦于距离最近的被摄体。此模式适合拍摄单点自动对焦和扩展自动对焦区域难以追踪的被摄体，可以保持稳定构图的同时追踪被摄体。
61点自动对焦
使用全部61个自动对焦点一般会对距离最近的被摄体进行对焦。因为活用了取景器内广泛分布的61个自动对焦点，十分容易追踪、捕捉被摄体。
识别被摄体的形状和颜色
10万像素RGB测光感应器
新开发的10万像素RGB测光感应器不止是单纯地测光，还能够识别被摄体的形状、颜色，将信息传递给自动对焦系统，从而达到提高自动对焦精度的目的。另外，被摄体的信息也被应用于提高自动白平衡精度、自动亮度优化等图像处理功能中。此测光感应器有以下两个特点。
测光感应器可识别被摄体的面部和颜色
新开发的10万像素RGB测光感应器不仅能测定亮度，利用约10万像素的分辨力和RGB全彩色识别能力，连被摄体的面部和颜色也能加以识别。为了能够在测光的同时进而识别被摄体面部和颜色，此测光感应器搭载了一块专用的DIGIC 4数字影像处理器。对应高像素又高速的专业机型EOS-1D X的高速反应性能，快速分析被摄体，为自动对焦系统等提供被摄体信息。作为测光感应器也具有高性能。分析被摄体面部和颜色信息，使用新算法，将画面分割成252区，计算出适当的曝光值。特别是活用颜色信息，从而对容易过曝的绿色进行负补偿，如检测到大面积容易发生曝光不足的黄色部分则会对曝光进行正补偿。
10万像素RGB测光感应器
测光感应器专用DIGIC 4数字影像处理器
人工智能伺服自动对焦利用形状和颜色追踪被摄体
EOS-1D X将10万像素RGB测光感应器识别的被摄体信息提供给自动对焦系统。被摄体的颜色和面部信息在人工智能伺服自动对焦模式中得到了活用。追踪动态被摄体的人工智能伺服自动对焦模式下，可通过感应器对被摄体的服装颜色和人物面部进行识别。利用光学取景器时的高速相差检测自动对焦对特定的面部进行对焦支持，从而对人物进行追踪对焦。
