До каких пределов можно уменьшать объектив в фотоопарате для микросьемки

Бесконечно уменьшать нельзя, потому что меньше объектив - меньше света на матрицу (или на плёнку, не суть важно) . А свет - это фотоны. То есть там элементарно начнёт не хватать ШТУК фотонов на каждый элемент изображения. Уже сейчас в дешёвых камерах, типа того убожества, что в мобилы вставляют, на каждый элемент приходится всего несколько тысяч фотонов. А фотон ж летают как хотят, то есть там всегда есть шум их распределения (Пуассоновский шум) , который просто равен корню из числа фотонов, попавших в ячейку приёмника. То есть попала туда тыща штук - дисперсия 32. Сигнал/шум тоже 32. Попало 100 штук - дисперсия 10. Сигнал/шум тоже 10. Так что сами видите, что чем меньше света - тем хуже отношение сигнал/шум. И легко сообразить, что энергетическая эффективность объектива падает как квадрат его диаметра.
Ну и наконец совсем банальное соображение - волновые ограничения. Когда размеры объектива становятся соизмеримы с длиной волны, оно просто перестаёт быть объективом и становится дифракционным отверстием, неспособным создать изображение.

О, кстати. Вспомнилось. У Лукьяненко в трилогии "Лорд с планеты Земля" есть эпизод, когда Серж куда-то учесал, и смотрит на пожар (кажется) , причём в костюм у него вмонтирована микрокамера с объективом размером с пылинку. Хреновый же у него фильм получится, с таким-то объективом...