Assim óh, a luz que chega no sensor tem algumas características físicas que são determinantes na captação de imagem pelo sensor. Entre muitas, destaque para resolução que a lente entrega para o sensor (medidas em linhas de resolução), e o tamanho das frequências de cor (lambidas). Alguns sensores atualmente tem pixels tão pequenininhos que chegam a ser menores que o tamanho de onda de determinadas cores (lambida).
De maneira resumida e deixando de lado algumas questões (como energia, qualidade da luz, fenômenos óticos, "sensibilidade/eletrônica" do equipamento), a relação entre a resolução da lente, o tamanho da frequência de onda, o tamanho do pixel e a resolução do sensor, são os fatores que vão determinar a qualidade de imagem capturada pela sua câmera.
Todo esse conjunto de elementos somados são partes de um sistema, com diversas variáveis, que juntos resultam em uma imagem com qualidade melhor ou pior.
Megapixel virou ferramenta de marketing, é o primeiro atrativo para o leigo, que quer ter a sensação de estar comprando algo revolucionário.
Quanto ao seu celular não sei, mas possivelmente, como o sensor dele é bem pequeno, tirar uma foto com 8, 12 ou 20Mp, pode resultar na mesma coisa. Provavelmente ele vai produzir uma imagem que poderia ser chamada de fisicamente interpolada ou expandida, ou seja um JPG de 20 Mpixels com a mesma qualidade de um de 8 Mpixels.
