Das mit dem annähern sollte auch mit eine Lichtschranke gehen. Bei den meisten Lichtschranken sollte man den Übergang von voller Helligkeit auf ganz dunkel in etwa 2 mm oder weniger hinkriegen. Wenn man mit dem AD Wandler noch einmal in etwa 100 Teile einteilen kann, dann sollte das genug Auflösung sein. Man muß dann aber eventuell mit modulation arbeiten, damit einem Fremdlicht nicht die Genauigkeit kaputt macht.
Begrenzend wird dabei wohl zuerst die Temperaturstbilität der LED sein.

Wenn genauer sein soll, gibt es doppelte Fotodioden oder einen PSD (bei Pollin erschwinglich) und man kann damit genau die Mitte treffen, wenn die 2 Fotoströme gleich groß sind.