بزرگترین تغییری که در 650D نسبت به مدل های پیشین رخ داده، استفاده از سنسور تصویر Hybrid CMOS است. سنسور تصویری هیبریدی، بدین معنی که در آن پیکسل هایی وجود دارد که به فن آوری فوکوس خودکار Phase Detection اختصاص یافته اند. درست همان فن آوری که پیش از این بر روی دوربین های بدون آینه-با لنز قابل تعویض Nikon 1 J1 و Nikon 1 V1 دیده بودیم. کسانی که پیش از این کاربر دوربین های 500D، 550D و 600D بوده اند و با فیلم برداری آن ها کار کرده اند حتما متوجه این موضوع شده اند که در مود Live view و هنگام فیلم برداری، فوکوس خودکار فوق العاده کندتر صورت می گیرد و احیانا پر اشتباه. این بدین دلیل است که در این هنگام دوربین برای فوکوس خودکار از فن آوری Contrast Detection وابسطه به سنسور تصویر و نه Phase Detection وابسطه به سنسورهای AF استفاده می کند. پیش از این سونی این مشکل را در دوربین های SLT حل کرده بود و با استفاده از یک آینه ی ثابت نیمه شفاف کاری می کرد که نور هم به سنسور تصویر و هم سنسورهای AF برسد.

اما در دوربین های DSLR وقتی که آینه برای مود Live view و یا فیلم برداری بالا می رود، دیگر نور به سنسورهای AF که مسئولیت فوکوس خودکار Phase detection را دارند نمی رسد. بنابراین نوبت به فوکوس خودکار Contrast detection می رسد. اما در 650D فن آوری به کار رفته کاری می کند که فوکوس تا حد زیادی توسط فن آوری Phase Detection انجام شود و سپس برای تنظیم دقیق تر از Contrast detection استفاده می شود. بدین ترتیب سرعت و دقت فوکوس خودکار در هنگام فیلم برداری فوق العاده بالا می رود. بنابراین وقتی که دوربین در هنگام فیلم برداری بر روی یک سوژه فوکوس می کند و سوژه مکان و فاصله ی خود را تغییر می دهد، دیگر شاهد تار شدن کامل تصویر و سپس دوباره فوکوس شدن نخواهیم بود، بلکه فن آوری جدید می تواند خیلی سریع فاصله ی جدید را تشخیص دهد و فوکوس را نزدیک کند. سپس با استفاده از Contrast detection عمل Fine tune انجام می گیرد. در ضمن این را هم بگوییم که 650D نخستین دوربین DSLR کانن است که از Subject Tracking بهره می برد تا در صورت حرکت سوژه به طور خودکار فوکوس بر روی آن حفظ شود. همچنین سیستم فوکوس خودکار 9 نقطه ای موجود بر روی این دوربین دقیقا همانی است که بر روی 60D هم استفاده شده بود .