シグマSAマウントを使う一眼レフで、23.5×15.7mmのAPS-C Foveon X3センサーを搭載する。公式の有効画素数は約4600万画素。これは4800×3200画素の三層を合計した表記であり、一枚のJPEGに約4600万の縦横画素を記録するという意味ではない。^{4公式 シグマSIGMA SD1}

JPEGの最大画像寸法は4704×3136である。センサーの4800×3200×3層という構成と、保存する画像の大きさは別の値になる。三層で色を取得する撮像方式に合わせて、層を合計した有効画素数を示した仕様だった。^{4公式 シグマSIGMA SD1}

ファインダーは視野率98％のペンタプリズム式、AFは11点ツインクロスで、シャッター速度は最高1/8000秒に対応する。新しい撮像素子を搭載するだけでなく、それを使う最上位一眼レフとして測距やシャッターの構成をそろえた。^{4公式 シグマSIGMA SD1}

SD15の撮像素子は20.7×13.8mmだったのに対し、SD1では23.5×15.7mmへ大きくなった。レンズの画角を換算する係数も約1.7倍から約1.5倍へ変わる。同じSAマウントのレンズでも、センサーが捉える範囲が広がる更新である。^{1プレス デジカメWatchシグマ、約70万円のFoveon搭載一眼レフSD1を6月10日発売}

画像処理にはTRUE IIを二基使い、DDR IIIバッファーを搭載する。Highサイズの連写は約5コマ/秒、7コマに対応した。三層センサーの大型化と高画素化に対し、処理するエンジンと一時的に画像を保持するバッファーを組み合わせた構成となる。^{4公式 シグマSIGMA SD1}

操作系は二つの電子ダイヤルを使う形となり、本体はマグネシウム合金に防塵・防滴構造を採用した。撮像・処理系の更新に加えて、撮影者が設定を変える操作部と外装にも変更を加えた。^{1プレス デジカメWatchシグマ、約70万円のFoveon搭載一眼レフSD1を6月10日発売}

発売時レビューは、2008年にシグマがFoveonを子会社化した後で、最初に新開発した撮像素子を採用する機種と説明している。SD1は既存センサーを使う機種の仕様変更ではなく、新しい撮像素子を中心とする開発だった。^{2レビュー デジカメWatch新製品レビュー：シグマSD1}

その撮像系は三層で色を取得する構造を保ち、受光面を広げて画素数も増やした。二基のTRUE IIとDDR IIIバッファーは、そのデータを処理して記録する側の構成である。センサーの数値だけが増えた製品ではなく、撮影した画像を扱う処理系も合わせて設計している。^{4公式 シグマSIGMA SD1}

記録メディアはUDMA対応のCF Type Iで、背面液晶は3型約46万ドット。RAW現像用のSigma Photo Proも4.2から5.0へ更新され、インターフェースの配色などが変わった。カメラ内部の処理とともに、撮影後にRAWを扱うソフトウェアにも変更が及んでいた。^{4公式 シグマSIGMA SD12レビュー デジカメWatch新製品レビュー：シグマSD1}

Merrill発表時には、既存のSD1購入者へ40万円相当のポイントを還元する方針を示した。製造工程の見直しによる価格変更に対し、それ以前に購入した利用者へ別の施策を用意したのである。性能を継承するモデルへの展開を、価格と購入者対応の両面で案内した。^{3プレス デジカメWatchシグマ、SD1 Merrillを開発発表。SD1購入者に40万円相当のポイント還元も}

SD1では、三層の高画素センサーと二基のエンジンという本体設計に加え、その性能を継承する次のモデルの価格が製品史に関わる。最上位機としての発売と、翌年の製造工程見直し・ポイント還元は、新しいFoveon機を市場へ届ける過程の具体的な出来事だった。^{3プレス デジカメWatchシグマ、SD1 Merrillを開発発表。SD1購入者に40万円相当のポイント還元も}