Hallo

Versorgungsspannung: grosser Elko (als TP)
Ausgangsspannung: Tiefpass würde ich nicht machen, verändert die Dynamik.
Alternativen:
1) mehrere Messungen per ADC machen und dann Mittelwert bilden (hab das früher so gemacht)
2) man kann das LED-Signal einfach auskoppeln und mittels Komparator uC-tauglich machen. Damit kann man dann synchronisiert samplen (z.B. in der Mitte zwischen zwei LED-Pulsen). Das kann man dann über eine Messperiode (32 Impulse) machen und davon den Mittelwert nehmen. Das gibt ziemlich gute Werte (begrenzt durch Sensor-Rauschen).

Ausserdem dürfte das die einfachste/beste Möglichkeit sein, die max. Geschwidigkeit des Sensors zu nützen.