Hallo Hackes,
in wie fern kannst du ausschließen, dass die Helligkeit schwankt? Lampen haben z.B. 50Hz und pulsen damit, ESL haben ~20kHz und pulsen auch. Es könnte sein, dass du gerade das einfängst.

Der LDR dürfte relativ hochohmig sein. Je nach dem, was an Geräten in der Gegend herum steht und wie dein Aufbau ist (Steckbrett) kann es zu Einstrahlungen kommen. Mein Notebook ist z.B. so ein Kandidat der in der Umgebung alles verrückt spielen lässt.
Es könnte helfen
1. den Spannungsteiler niedriger machen
2. durch Kabel umschlossene Fläche kleiner machen
3. Tiefpass durch dem Spannungsteiler paralell geschalteten Kondensator.

Der Kondensator ist vielleicht nötig weil die ADC Wandlung zuviel Strom zieht und die Spannung dadurch einbricht.
Deine AREF und AVCC Beschaltung sieht ok aus. Du könntest statt der Spule einen Widerstand mit 10Ω verwenden, das hat einen ähnlichen Effekt.

Falls das nichts nützt musst du herausfinden, woher die Störung kommt. An sich hast du nur zwei Möglichkeiten: Das Signal schwankt ODER der µC mist Mist.