шум следствие большого количества пикселей?Нет, шум от другого - от посторонних (неоптических) воздействий на каждый пиксель. Они тем сильнее, чем мельче пиксели - точнее, чем слабее оптическое воздействие. А оно пропорционально площади пикселя.
при условии, что размер матрицы будет одинаков, камера с 20Мп выдаст картинку с меньшим кол-ом шумов, чем та же с 30?Да, поскольку у первой пиксель чуть крупнее, шумов чуть меньше, при прочих равных.
А как плохая оптика влияет на добавление шумов?Опосредованно, через уменьшение информативности изображения. Шумы делают то же самое.
Но почему на видеокамерах так мало Мп(на порядок меньше, чем в фотоаппаратах)?Здесь вмешиваются посторонние обстоятельства. Представьте, каким должен быть процессор, успевающий упаковывать в файл видеопоток с разрешением 20 Мп, и сколько такой проц будет жрать от слабенькой бортовой батареи. Кстати, это заметно даже на ощупь: моя мыльница ощутимо сильнее греется при установке разрешения FullHD, чем при более низких разрешениях.