質問者が納得全部同じ箇所で同じくらいの明るさで撮影したときということですよね？
ありそうなのが、オートモードだと階調オートになっていて黒つぶれが抑えられた写真に見えているとかでしょうか。
階調オートは暗いところを無理やり明るくしているため、暗い部分にノイズが入りますので、最近のオリンパス機では
オートモード以外ではデフォルト設定ではなくなっていたような記憶があります。
あとはオートモードだと露出をやや明るめに選ぶとか、P/A/Sでの測光モードがスポットなどになっているとかなど考えられます。
追記：軽くE-M5で試し...
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