Por partes.
No tiene sentido tener una cámara de 7 mpx para tirar a 3, aunque vayas a sacar copias de menor tamaño. Para eso te compras una cámara de 3mpx y te ahorras las pelas. La explicación es simple, y más o menos ya la indicas tú. A 7mpx tienes una imagen de mayor tamaño, y consecuentemente con mayor información (otra cosa será la calidad en función de opticas, sensor etc). Tener esa información te permite, por ejemplo, poder hacer un recorte más agresivo y seguir teniendo detalle suficiente para sacarla al tamaño que desees. Estrictamente hablando puedes disparar al número de mpxs que vayas a necesitar en función del tamaño de impresión posterior, pero no le encuentro en sentido. Es como comprar un plasma de 50 y usar tan solo 42 pulgadas..... Vale, sí, pero para eso te compras el de 42 directamente
Respecto de como se hace esa conversión.... No hay fotosensores que se apaguen. El sensor capta en plenitud la imagen, y posteriormente por software se reduce al tamaño especificado.
Respecto al ISO. No es un tratamiento software de la imagen ya captada. Imagina que si fuera así simplemente todas las cámaras tendrían el mismo nivel de ruido, y habría ISOS "infinitos" ya que bastaría con coger el archivo con la información que captó la cámara y "amplificarlo" como tu dices. Éste aumento de sensibilidad de los sensores tiene un efecto y fundamento similar al que tenían las películas con ISOS altos, con alta densidad de grano, solo que en estas el grano se consideraba generalmente un elemento artístico mientras que en digital, además de producirse diversos tipos de ruido (luminancia y crominancia o color), realmente no es el mismo efecto visual.
Creo que más o menos respondí a tu pregunta
Saludos