Теряется ли качество фотографии при увеличении фокусного расстояния?

Да, тут зависит от камеры насколько хорошая

все от оптики зависит.

У недорогих зум объективов на предельном ФР падает разрешающая способность, появляются аберрации,
а так же падает светосила

Вместе с увеличением ФР это приводит к сильной шевеленке, и камера автоматически поднимает ISO, чтоб сделать короче выдержку, что приводит к росту шума.

Но если грамотно все делать, использовать штатив или монопод, и выбрать параметры съемки вручную - этого ничего не будет.

И останется только вопрос о качестве самой оптики.

Почитал комментарии в одном из ответов.

Ты ошибаешься, цифровое увеличение ( при просмотре или цифровой зум в камере телефона) это совсем не то же самое, что увеличение ФР.

Это вообще разные вещи, цифровое увеличение - это просто растягивание картинки с обрезкой, и соответственно с выкидыванием большого количества полезной информации. То есть из, скажем, 4000 строк выкинули часть, а остаток растянули, сделав мутными. Вот это - цифровой зум.

А с оптическим ничего не меняется.

Все от конкретной модели зависит: некоторые зум объективы дают лучшее качество на длинном конце, не которые на коротком, но это как правило нюансы, довольно тонкие, а реально испортить качество может только цифровой зум, не оптический.

Чем больше кратность зум-объектива, тем сложнее выдержать его оптические характеристики по всему диапазону фокусных расстояний.

Теоретически нет. На практике, лучше пользоваться штативом во избежании шевелёнки.

Нет - такое утверждение нельзя считать верным.
Качество фото зависит от характеристик конкретного объектива и условий съемки, в том числе и от прозрачности воздуха

Чем длиннее фокусное расстояние тем ниже разрешение, это верно всегда и везде. Именно поэтому, кстати, микра мало отстает от кропа... Другое дело, что у большинства приличных объективов резервы по разрешению такие, что это незаметно. Но по законам оптики в нашем мире это всегда так.

при увеличении фокусного расстояния меняется перспектива. неправильная перспектива - это и есть потеря качества фотографии. но не всегда это важно.

конечно, когда фокусные становятся особенно большими а воздушные потоки особенно обширными между фотографом и целью съемки