Вот только несколько примеров.
Фотография при слабом освещении
Вы говорите, что ваша главная задача - фотографирование при слабом освещении. На самом деле это область, в которой будет существенная разница.
На континууме между очень маленькими датчиками и большими датчиками камеры мобильных телефонов находятся в самом низу кучи. Компактные камеры имеют довольно маленькие датчики, поэтому они также имеют репутацию плохой фотографии при слабом освещении, но обычно они не такие маленькие, как на смартфоне или другом мобильном телефоне.
Эффект небольшого размера сенсора заключается в том, что при прочих равных условиях при слабой освещенности уровень шума будет выше. Поскольку современные камеры пытаются отфильтровать шум, это будет означать, что фотографии при слабом освещении, как правило, становятся более "грязными".
Увеличить
Как вы упомянули, камеры мобильных телефонов, как правило, имеют фиксированное фокусное расстояние и могут увеличивать изображение только цифровым способом, что ухудшает эффективное разрешение при увеличении. Некоторые компактные камеры теперь имеют невероятно большую длину оптического увеличения, например, 14x, что эквивалентно 28 -400мм на старой полнокадровой камере. Они могут включать в себя эти длинные трансфокаторы без особых затрат или большого объема из-за небольшого размера сенсора.
Глубина резкости
Чем меньше сенсор и линзы, тем шире глубина резкости при прочих равных условиях.
Это является как преимуществом, так и недостатком датчиков меньшего размера: преимущество в том, что вы можете получить больше фокусировки при большей глубине резкости, но недостатком является то, что труднее получить меньше в фокусе: т.е. чтобы размыть фон.
Благодаря небольшому размеру компактные камеры будут немного лучше, чем камеры мобильных телефонов.