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·1810万像素全画幅CMOS图像感应器
佳能EOS-1D X配置有一块约1810万像素的35mm全画幅CMOS，感应器有效面积约为36×24毫米。
而本块CMOS图像感应器的半导体制造，比之前拥有了更加精细的高集成度制造工艺，以确保光电二极管面积的同时，信号读取电路的配置也可变更。正因为如此，使得1D X的光信号积蓄和传送比之前更加有效率，而像素尺寸也得到大幅度提高，达到了约6.95×6.95微米。
进化的高集成度工艺
而佳能1D X为了提高聚光率，增加向光电二极管传递的光量，搭载于图像感应器各像素表面的镜片被称为微透镜。其中，无间隙微透镜是为提高聚光率，在相邻的微透镜之间形成无间隙构造。因为射入图像感应器的光线在中央和边缘部分的角度不同，致使图像的边缘部分容易产生画质降低的情况。不过，新开发的CMOS图像感应器，从画面中心到边缘部分，通过配置对应不同光线射入角度的无间隙微透镜片，使各个像素都能更有效地进行聚光。
聚光率更高的无间隙微透镜
并且，本块CMOS图像感应器采用了16通道数据读取，高速读取约1810万像素的庞大数据。比起之前EOS-1D Mark IV的8通道数据读取，通道提升为双倍。最高约14张/秒的连拍速度，也正是得益于这种高速数据读取。
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