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作为一代神机“无敌兔”的升级产品，佳能5D Mark III对相机的各个方面都进行了很大的改动。对焦系统由原来的9点自动对焦升级成了61点自动对焦；测光模式由原来的35区TTL全开光圈测光升级成了63区双层测光；并且在连拍速度方面，也由原来的3.9张/秒提升至了6张/秒，LCD升级到3.2英寸104万像素。佳能5D Mark III沿用了佳能1D X上的DIGIC 5+处理器，有消息称这颗DIGIC 5+的处理性能比DIGIC 4要高17倍之多，这无疑为相机的高感控噪提供了强有力的保证。
佳能5D Mark III在像素上并没有进行太大的提升，仅从原来的2110万升级成了2230万，升级幅度为5.7%，然而佳能5D Mark III在感光度范围上却有着很大的进步。佳能5D2的感光度上限最高只有ISO 25600，而佳能5D3的原生感光度范围就达到了ISO 100-25600，扩展感光度范围更是可以达到ISO 50-102400。同时，多重曝光和高动态范围（HDR）拍摄的加入，让其在功能性上更加全面。