Como melhorar a qualidade da imagem de uma câmera ?

Gostaria de saber como melhorar a qualidade da imagem de uma câmera( uma webcam, por exemplo) ?

Quando pega a imagem dela vem com uma espécie de ruído que de inicio não influência muito, mas quando se aplica qualquer tipo de interpolação para dar zoom a imagem fica muito ruim( borrada sem foco, com muito ruído).

Embora consiga ampliar uma imagem( 225 x 225) umas 10x com um algoritmo de interpolação e deixando-a ainda com boa qualidade quando usa-se o mesmo algoritmo para ampliar umas 3x a imagem de uma câmera fica muito ruim. O motivo para isso, penso eu, seja porque amplia também o ruído.

Nesse sentido, como melhorar a imagem de uma câmera para poder ampliar depois ? ou seja, que tipo de processamento digital deve ser feito na câmera ? Que algoritmos /filtros aplicar para deixá-la no estado desejado ?

Caso tenham conhecimento de algum link/vídeo/livro que trate sobre esse assunto específico que possam compartilhar eu agradeço.

Qual resolução física de captura dessa webcam? Se a resolução for baixa, não tem milagre, compra outra com melhor resolução.

Física de questão do sensor da câmera eu realmente não sei mas ela tem 5 megapixels.

A questão aqui é se há algum algoritmo ou filtro que reduza o ruído de uma câmera.

Não seria o megapixel, mas a resolução de captura. Exemplo:

http://dslrmodifications.com/lifecam/lifecam3.html