Hallo,
also in dem verlinkten Schaltplan sind da 500kOhm-Widerstände drin, hui ist das hochohmig^^. Da ist es dann kein Wunder, dass Störungen einkoppeln können. Und AD-Wandler sind normalerweise auch nur für Impedanzen bis etwa 10kOhm ausgelegt, wenn's hochohmiger wird dann dauert es zu lang die Sample-And-Hold-Schaltung aufzuladen.

Da muss unbedingt noch ein Stück Analogelektronik dazwischen . Üblich ist es, Fotodioden mit einem Operationsverstärker (hier als "stromgesteuerte Spannungsquelle") zu verstärken, dann ist der Ausgang auch wesentlich niederohmiger. Erst danach würde ich multiplexen. Sonst bleibt bei den ganzen Störungen vom Signal nicht mehr viel übrig.
Sowas hier:
Bild hier  
Bildquelle: http://www.mikrocontroller.net/attac..._diode_tia.png

Grüße, Bernhard