传感器方面，EOS-1D X Mark III搭载了有效像素约2010万的全新低噪点全画幅CMOS，并且配备新开发的低通滤镜可在抑制摩尔纹及伪色彩的同时，提升图像细腻感。
EOS-1D X Mark III采用DIGIC X数字影像处理器
新开发的高性能DIGIC X数字影像处理器，相比EOS-1D X Mark II的双DIGIC 6+，计算能力更强，同时降低了功耗，能够保证对大量的连拍影像内容进行高速度处理，同时进一步提升降噪能力，带来更高的高感表现。常用感光度提升到ISO 100-102400，扩展感光度更是高达ISO 819200，同时能够对图像进行锐度处理，有效提升图像表现力。
ISO 100（曝光时间：1/250 光圈：F5 焦距：70mm）
ISO 200（曝光时间：1/80 光圈：F3.2 焦距：48mm）
ISO 250（曝光时间：1/400 光圈：F5.6 焦距：400mm）
ISO 1000（曝光时间：1/400 光圈：F5.6 焦距：349mm）
ISO 6400（曝光时间：1/80 光圈：F2.8 焦距：59mm）
ISO 10000（曝光时间：1/40 光圈：F5 焦距：214mm）
ISO 20000（曝光时间：1/80 光圈：F2.8 焦距：50mm）
高感能力对于体育机来说非常重要，优秀的控噪性能可以让摄影师从容应对各种赛场环境。在实拍中，ISO 800以下毫无疑问具备极其出色的表现，锐度以及细节表现都很好。
从ISO 3200开始，噪点逐渐出现，到6400的时候开始变的明显，但得益于处理器的强大降噪能力，此时画面依然纯净。当ISO上升到12800之后，画面开始出现涂抹痕迹，以及彩色伪噪，但可用度依然很高。
ISO 51200（曝光时间：1/80 光圈：F4.5 焦距：100mm）
当ISO上升到51200，视拍摄环境不同，照片的细节损失程度不等，可用度出现明显下降。综合来看，EOS-1D X Mark III的高感表现还是十分不错的，日常拍摄中在ISO 12800之内都拥有很高的可用性。
值得一提的是，EOS-1D X Mark III还新增了“清晰度”设置，可以通过对画面进行正向与负向补偿，以突出图像细节边缘的鲜明程度，从而在人像、风光等不同的题材中获得想要的风格。
从实拍表现来看，EOS-1D X Mark III的传感器发挥出了相当优秀的实力，新的DIGIC X数字影像处理器在白平衡方面非常精准，但在P档下，部分大光比的场景偶尔会出现略微过曝，画面亮度略高。
EOS-1D X Mark III新增了HEIF格式支持
还要指出的一点是，EOS-1D X Mark III新增了HEIF（High Efficiency Image File Format）图片格式的支持，HEIF是新一代的图片格式，在保证画质的前提下，与JPG格式相比，单个文件容量可缩小50%左右，并支持透明图层和10bit色深。目前苹果及部分安卓旗舰手机已经支持该格式，在Windows 10操作系统中也已经可以开启原生支持。
在EOS-1D X Mark III的菜单里，开启HDR PQ设置之后，即可以在图像类型里选择HEIF格式。从肉眼观感上看，HEIF和JPEG的区别不大，如果后期处理进行放大的话可以发现HEIF格式的图片在纹理、锐度方面会更好一点。
左为JPG 右为HEIF（转存有压缩）
虽然当前JPG仍是大批量图片传输中的主流格式，但毫无疑问，随着更多软硬件对该格式的兼容，未来HEIF必将会逐渐成为主流。EOS-1D X Mark III前瞻性的提供了HEIF格式的支持，也意味着未来相当长的一段时间内都不会被落下，也算是加分项。
