Fala @JoaoW
Essa relação entre moagem e tempo de infusão realmente existe, porém o que acontece na extração do café é um pouco mais complexo do que isso. Eu mesmo gosto de dizer que extração de café é tudo a mesma coisa e que só se extrai ou mais ou menos o café, ou seja, a diferença na extração do café nos diferentes métodos é menos relevante do que muitos pensam, mas isso é uma simplificação. Eu considero que os dois componentes mais importantes na hora de fazer o café são 1. a qualidade da moagem e 2. o tipo de filtragem escolhida.
Isso porque o conceito mais importante de todos durante a extração é a homogeneidade que se tem na extração de todo o bolo de café, que é composto por centenas de milhões de partículas de café moído, cada uma com um formato e diâmetro diferentes. Aqui que o item 1 que falei, o moedor, entra em jogo. Muito se fala na distribuição de partículas dos moedores e quanto melhor é o moedor menor é a variação na distribuição das partículas em tamanhos diferentes (principalmente a moagem alvo vs. os fines). Um moedor com uma distribuição muito ruim das partículas do café vai impossibilitar extrair um café que fique corretamente doce sem nenhum amargor. O caso extremo disso é o moedor de lâminas; quem usa ou já usou ele e pôde comparar com a moagem de um outro moedor melhor sabe que é impossível extrair um café perfeitamente equilibrado nesse tipo de moedor.
E o que acontece com os fines gerados pelo moedor? Fora toda a parte da extração, dependendo do tipo de filtragem que se usa, seja de metal, seja de papel ou pano, ou mesmo com diferentes espessuras e qualidades de papel, deixa-se passar mais ou menos fines para a bebida. Esses fines, principalmente os micro-fines (com menos de 1 micron) vão ficar suspensos na sua bebida e são chamados coloides. Eles afetam diretamente na qualidade sensorial do café. Em pouca quantidade eles ajudam a criar a sensação de corpo e a esconder alguns defeitos como o amargor, mas em demasia podem acabar por esconder as nuances mais sutis do café. Por isso cafés feitos com filtragem de papel costumam ter uma textura mais aveludada e mais "clara", como é o v60 e a chemex (talvez a chemex seja mais ainda com aquele papel super grosso). Para filtragens de metal normalmente ficamos com um excesso de fines, com algumas exceções de filtros de metal de maior qualidade e que tem a trama bem fechada.
Eu dei essa volta enorme porque acho que isso é importante para responder sua pergunta. Realmente você não vai conseguir ter duas extrações iguais apenas regulando a moagem e o tempo de infusão. Realmente quando se pensa que puxar pra um lado se aumenta a extração e puxando pro outro lado se diminui a extração parece que podemos chegar num mesmo equilíbrio, porém precisamos levar em conta a homogeneidade da extração naquela regulagem daquele dado moedor e os fines que foram gerados. A média da extração de cada uma das centenas de milhões de uma moagem mais fina nunca poderá ser igual à média da extração de uma moagem mais grossa, mesmo que você faça extrações com o mesmo TDS e a mesma % de extração do mesmo café. É muito importante lembrar que extração de café é sempre uma media. E ainda, com mais fines gerados, dependendo da sua filtragem, você pode ter os coloides influenciando mais ou menos a parte sensorial do seu café.
Pelo termo infusão que você usou acho ainda que você exclui os métodos de percolação na sua pergunta, mas tem ainda um detalhe com eles. Na percolação, acontece um fenômeno quando se mói fino demais. A partir de um ponto de moagem muito fina, ao invés de aumentar a % de extração, você pode até reduzir a extração. Ainda não se tem certeza do porque isso acontece, mas a principal hipótese é que com moagens muito finas na percolação são formados o que chamam de "ineffective voids". Esse fenômeno acontece quando as partículas estão tão finas e juntas que acabam bloqueando a passagem da água por determinadas áreas do café, impedindo a extração dessas áreas. Outro fator contra-intuitivo que dificulta você ter resultados "coerentes" brincando com moagens diferentes.
Praticamente tudo que eu falei aqui veio do curso Advanced Coffee Making do Barista Hustle. É um curso carinho, mas recomendo muito pra quem estiver com uma graninha sobrando. Vale muito mais a pena do que ficar comprando o "método da moda" da vez hehe. Eu aprendi muito nesse curso, abriu os meus olhos pra diversas questões da extração e eu entendi muitas das coisas que eu já fazia.
Grande abraço!