Naja, grundsätzlich könnte man das mit einer LED+LDR realisieren.

Du bestrahlst den Tennisball mit der LED, und je nachdem wie sich dann der LDR ändert kannst du draus schließen wo sich der Ball befindet.

Wie genau muss denn das Ganze sein?

Wenn du was fertiges haben möchtest kannst du auf ein IR Sensor von Sharp zurückgreifen, allerdings beginnen die bei 20€