Как определить истинное разрешение сенсора?

Только на глаз. Возьмите файл любой многомегапиксельной камеры и посмотрите на него при 100%. Изображение, скорее всего, будет немного нечетким и похожим на программную интерполяцию. Так и есть. Есть определенный технологический предел, который позволяет внедрять светочувствительные сенсоры в матрицу (или под матрицу, я не в курсе).
На полном кадре эталонным считается 24 Мегапикселя. Больше - это реально уже нафик надо.

С другой стороны, Hasselblad и Phase One как то ведь умудряются делать 100-мегапиксельные камеры, где даже при 100% всё остаётся более-менее четким. Но там явно используются более дорогие материалы для камер и не простым смертным об этом рассуждать.

И да, у киношников всё проще: 4K изображение - это всего навсего 8 мегапикселей. Ни больше, ни меньше. И они у них просто ОХРЕНЕТЬ какие четкие. Я думаю, правда кроется где-то рядом. Ну и всё-таки что-то надо ведь взять про запас. Кропнуть картинку, например. В фотографии это часто бывает нужно.
Но эталонных 24-х мегапикселей для такого хватит просто за глаза.

Мнения, конечно, могут быть разные, но реальность такова, что за исключением совсем уж подвальных китайцев все остальные таки и указывают в характеристиках истинное разрешение, да там реально именно столько сенсоров (пикселов).
Зачем это нужно и почему так мало делается камер с крупным пикселом это вопрос скорее к маркетологам, здравый смысл в этом деле вторичен.

Теоретический предел определяется критерием релея и в линиях на миллиметр напрямую зависит лишь от диаметра дырки. Большое разрешение у смартфонов с большой матрицей и большим диаметром дырки.

А что считать истинным?
Вот сделает производитель камеру, которая отснимет, условно в 48 мп, а программно размножит до 100 и оно будет таковым, даже не поспоришь.
С другой стороны, сейчас у многих камер имеется режим высокого разрешения, разве оно не будет истинным?
С высоким разрешением сразу же поднимается вопрос мощности компа :0) на котором будет производиться обработка. Даже 24 - среднее сейчас разрешение иногда выдаёт файл размером около 100 мб.
Это тяжёлый файл, но никуда от этого не убежишь, всё равно комп со временем придётся менять (или сгорит или устареет физически), а производителю выгоднее не старьё ворошить, а новьё продавать.
Как бы нам не хотелось но от этого никуда не уйдёшь.

А вот: «...дальнейшее увеличение разрешения только снижает детализацию...» - это далеко не факт, а вполне себе, даже наоборот.

У кинокамеры Arri Alexa разрешение 8мп. Это изображение 4К.
В какие проф. камеры ставят такие сенсоры?
Вроде не было ни у кого доселе.

Измеряют амплитудно-частотную характеристику.