Casi todos los sensores de color usan matriz Bayer: cada fotodiodo captura solo rojo, verde o azul (1/3 de la información de color por píxel). El color completo se interpola (demosaicing), estimando los dos colores faltantes desde vecinos.
El Foveon X3 apila tres fotodiodos por posición: el superior capta azul (penetra poco), el medio verde, el inferior rojo (penetra más). Cada "fotosito" registra los tres colores primarios sin interpolación.
Se argumenta que Foveon "infla" la resolución al contar capas, pero la convención de megapíxeles cuenta fotodiodos. En Bayer, la resolución de color es 1/3 de la de luminancia; en Foveon son iguales. Sigma (propietaria desde 2008) lo usa en sus cámaras DP y sd Quattro, pero sigue siendo nicho.
El Foveon X3 ofrece una captura de color fundamentalmente distinta y teóricamente superior, pero desafíos de ruido en bajas luces, metamerismo y procesado han limitado su adopción masiva.