新开发的全画幅CMOS图像感应器的基本性能，加上高性能DIGIC 5+数字影像处理器的图像处理，实现了ISO 100-25600的常用感光度。比EOS 5D Mark II的常用感光度上限ISO 6400提高了两个等级，扩大了高感光度范围。即使在光量少的室内和夜间也能得到高速快门，因此可以有效抑制被摄体抖动和手抖动进行手持拍摄。并且EOS 5D Mark III的低感光度范围也很广，利用低感光度即使是在明亮的室外使用大光圈定焦镜头也能以接近最大光圈的设置轻松拍摄。具有扩展ISO感光度设置功能，可以选择L（相当于ISO 50）、H1（相当于ISO 51200）、H2（相当于ISO 102400）的ISO感光度。
中央5点双十字型的最多41点十字型对焦
61个自动对焦点中的41点采用呈十字型配置的自动对焦感应器。十字型自动对焦感应器是指将线型自动对焦感应器横竖重合配置，1点由两组感应器对焦，能够更精确地捕捉被摄体。加上使用频率高的中央5点十字型对焦点与斜向配置的精度更高的对应F2.8光束十字型自动对焦感应器重合，实现双十字自动对焦。EOS 5D Mark III以从大幅虚化状态开始对焦速度快的对应F5.6光束自动对焦感应器为基础，还配置了可搭配最大光圈F4的L级镜头等、应用性较高的对应F4光束自动对焦感应器，以及适合精密对焦的对应F2.8光束自动对焦感应器。此系统同时具有高像素机型不可或缺的高对焦精度和拍摄动态被摄体时所需的高对焦速度。实现了超越以往同级机型的高对焦性能。
动态被摄体预测精度与控制得到进化的人工智能伺服自动对焦III代
EOS 5D Mark III搭载的人工智能伺服自动对焦III代采用了比人工智能伺服自动对焦II代更高精度、稳定性的算法。人工智能伺服自动对焦III代使用了与EOS-1D X相同的检测动态被摄体算法，针对被摄体的运动特性和速度变化，增加了关于追踪性、自动对焦点切换等参数，提高了动态被摄体应对力。通过利用统计演算改良算法，进一步排除多种对焦偏差要素。例如在被摄体前方被障碍物遮挡等场景中，基于之前的数据信息计算接下来的动作，预测被摄体的位置与速度，进行准确对焦。并且通过智能信息显示光学取景器的搭载，可以配合被摄体动作显示自动对焦点的变化情况，能够在严谨构图的同时追踪被摄体进行连拍。
将画面分割成63区精确检测的测光感应器
搭载高信赖性和高测光精度的63区双层测光感应器。将画面分成63区不容易受逆光和点光源的影响，从而得到稳定的曝光。63区双层测光感应器能够检测色彩信息，有效抑制特定颜色对曝光的影响。并和61点高密度网状阵列自动对焦感应器配合在测光时参照主被摄体的位置与大小，进行更加准确的曝光。EOS 5D Mark III搭载的“iFCL智能综合测光系统 ”通过活用Focus（对焦信息）、Color（色彩信息）、Luminance（亮度信息），智能（intelligent）地判断适合拍摄场景的曝光。上下两层构造的双层测光感应器的第一感光层检测绿色光和蓝色光，第二感光层检测绿色光和红色光的色彩信息，识别被摄体颜色。通过识别被摄体的颜色,能够有效抑制被摄体颜色对曝光的影响。而且即使在人造光源使被摄体颜色发生变化时也能够判断出正确的曝光。拍摄以往容易曝光不足的红色被摄体和逆光等难以判断曝光的场景时可有效发挥作用。
支持图像处理基础的EOS场景分析系统、全自动模式“场景智能自动”
EOS 5D Mark III搭载了EOS场景分析系统，能够识别人物面部和被摄体色调、亮度、动作、对比度以及相机与被摄体距离等信息，并以这些信息为基础对拍摄场景进行自动分析。EOS 5D Mark III搭载了将全自动模式进一步进化的场景智能自动。相机通过EOS场景分析系统自动分析拍摄场景，选择适合该场景的设置。例如针对包括人物面部的画面、自然/室外等风光、黄昏、高色彩饱和度等场景有效，能够根据分析结果自动调节色调、曝光、自动白平衡和自动亮度优化等。另外相机能以EOS场景分析系统获得的数据为基础，根据不同场景进行调节，“创造”出恰当的照片风格，只需转动模式转盘，完成构图，按下快门按钮就能拍出美丽的照片。
