Le capteur d'image directe Foveon X3 embarqué dans les reflex numériques et compacts numériques SIGMA enregistre, pour chaque pixel, les trois couleurs qui composent la lumière : le bleu, le vert et le rouge.

Les autres capteurs utilisent un filtre qui ne permet à chaque pixel de ne voir qu'une seule couleur : soit bleu, soit vert, soit rouge. L'image capturée par les boîtiers SIGMA est donc une image vue intégralement en couleurs par le capteur, alors que les autres appareils photo numériques restituent une image calculée, reconstituée à partir d'informations partielles correspondant au tiers de l'information totale de l'image réelle.

Il en résulte une qualité d'image inconnue jusqu'ici en photo numérique, et un rendu des détails plus riche que celui d'un capteur conventionnel qui comporterait au moins le double de pixels "classiques" obtenus par interpolation. En effet, un capteur conventionnel de 10 millions de pixels n'enregistre que le tiers de l'image finale, avec 2,5 million d'informations en bleu, 5 millions en vert et 2,5 million en rouge et calcule donc les 2/3 de l'image qui lui manquent lors de la capture. L'image des reflex et compacts numériques SIGMA est plus précise, avec en particulier plus de détails dans les couleurs, plus naturelle, et sans artefacts tels que le moirage.