Das Gedankenexperiment wäre so sicherlich richtig, wenn es nicht ein paar Probleme gäbe. Die höheren Details aufgrund der Farbunterscheidung kommen wie von mir bereits erwähnt tatsächlich zum Tragen, allerdings überwiegen sie vor allem in reineren Primärfarben mit relativ geringen Nuancen. Die Wiese ist dafür immer ein gutes Beispiel, und hier dürfte der Vorteil sehr groß sein. Bei anderen Motiven, besonders mit einem höheren Anteil an Sekundär- und Tertierfarben relativieren sich die Unterschiede aufgrund der Luminanzdetails doch recht stark. Deswegen ist es tatsächlich sehr Motivabhängig und kann leider nicht auf einfache Zahlen beschränkt werden.
Wichtig ist dabei auch immer der Hinweis, dass es nur um Farbunterschiede geht, nicht um die Qualität der Farbe an sich. Da ist Foveon nicht besser als Bayer. Farbübergänge hingegen gelingen viel sauberer, weil die eben nicht aus der Helligkeit interpoliert werden müssen.

Wer übrigens auf Farben derart viel Wert legt, der sollte mit dem JPEG-Format sehr vorsichtig umgehen. Das speichert nicht in RGB, sondern in YCbCr und und nutzt die beiden Farb-Kanäle zur Komprimierung. Farbdetails zur Unterscheidung werden unter Umständen also stark reduziert und damit manch ein Vorteil zunichte gemacht.