A maioria das câmeras digitais usa sensores de imagem CCD ou APS. Ambos produzem imagens capturando uma única cor em cada pixel. O Foveon X3, porém, aproveita as propriedades químicas do silício para capturar imagens de maior qualidade.
A maioria das DSLRs e todas as câmeras digitais de exposição única usam sensores de mosaico. Capturam imagens usando milhões de pixels sensíveis a uma das três cores primárias: vermelho, verde e azul. Eles são dispostos em padrão específico para otimizar qualidade. Porém, as imagens são essencialmente mosaicos complexos, deixando lacunas em cada cor.
O filme colorido não tem os problemas de mosaico dos sensores digitais tradicionais. Usa três camadas de emulsão que permitem cada cor ser absorvida em cada ponto da fita. Isso dá ao filme vantagem sobre o digital na qualidade de imagem base.
A Foveon tenta combinar a conveniência do digital com a qualidade do filme usando nova tecnologia para permitir que cada pixel seja sensível a todas as três cores simultaneamente. Faz isso usando um sensor de silício. Como as três cores atravessam o silício em profundidades diferentes, componentes no sensor detectam os comprimentos de onda da luz em cada profundidade, imitando as propriedades do filme. Isso produz imagens mais consistentes em qualidade.
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