Да, алгоритмы. С оптикой особо ничего не делают, а с матрицами пару лет назад придумали делать сотню маленьких мегапикселей и программно объединять их по 2/3/4. Условный размер одного объединенённого "пикселя" особо не отличается от матрицы на 12-20 мегапикселей, зато данных для алгоритмов больше. Computational photography, все дела.