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佳能5D4采用了佳能全新研发的3040万像素全画幅传感器，配以Digic6 影像处理器、全像素双核CMOSAF技术、第二代61点对焦系统包含21个十字对焦点、约15万像素RGB和红外测光感应器、全像素双核RAW格式优化、4K视频拍摄、全新触控屏幕以及每秒7张的连拍速度。

佳能5D4沿用了与旗舰机1DX2相同的对焦系统。这一套对焦系统与之前相比有一定进步。虽然对焦点数量依然是61个，但是覆盖范围更大，拍摄时构图更加方便。

佳能5D4支持自动对焦，手动对焦，单点对焦，触屏选择对焦，人工智能自动对焦等对焦方式，佳能5D4搭载了约15万像素RGB 红外测光感应器，高像素测光感应器能够将取景器画面作为图像捕捉，并检测被摄体的颜色和人物面部等。

佳能5D4的中央自动对焦点的低亮度可对焦界限变为-3EV，提高了暗处的自动对焦能力，并且在实时显示拍摄时，低亮度可对焦界限低至约-4EV，比光学取景器拍摄的性能更强，这一点在1DX2上也并没有配备。

佳能5D4是具备4K视频拍摄功能的，配合全像素双核CMOSAF系统，可以实现媲美无反相机的自动追焦能力。

佳能5D4由于支持EOSiTR动体追踪和面部优先AF，再加上连拍速度和持续连拍张数的增长，所以让5D4的运动拍摄能力上了一个新台阶。