Nun an sich kann man schonmal anfangen damit, dass es keine Streuung der Photonen gibt. Wenn ein Photon auf eine Pixel trifft, trifft es dieses Pixel und kein anderes. Ne Streuung ist dort nicht vorhanden.
Die ISO hat bei dem ganzen Vorgang erstmal überhaupt nichts zu tun.
Wenn ich 10 Photonen auf einen Pixel schieße und damit 10 Elektronen aus dem Halbleiter "rauschieße", dann bleiben das immernoch 10 Elektronen, ob ich nun 50 ISO oder 3200 ISO hab.
Der Unterschied kommt erst dann zum Tragen, wenn die schon benannten A/D Wandler aus den 10 Elektronen ( bei ISO 100) eben 20 Elektronen bei ISO 200 machen ( verstärken).
Das Rauschen an sich hat ja nicht wirklich was mit dem Sensor zu tun, sondern mit der verwendetet Verstärkung der ankommenden Signale. Einen Perfekten Sensor gibt es nicht ( eventuell bei -270 Grad oder so als Supraleiter), da durch die Thermik immer Elektronen aus dem Silizium rausgeschlagen werden ( oder durch vorhandene radioaktive Strahlung). Dies wird man nicht abschalten können, egal wie man den Sensor baut.
Der Grund warum kleinere Pixel "mehr" rauschen als größere Pixel ist einfach nur an der stärkeren Verstärkung festzumachen.
Wenn die Lichter aber nun mal an die Ladungskapazitätsgrenze der Einzelpixel stossen? In diesem Fall kann keine noch so schwache oder starke Verstärkung des saturierten Wertes mehr eine Durchzeichnung erzeugen. Das Bild frisst daher hart in den Lichtern aus.
Nun, dafür ist ja die Belichtungszeit da, um zu verhindern, dass solche Szenarien passieren.
Wie sagt man so schön, etwas zu dunkles heller machen geht immer, aber was zu helles dunkel machen geht nicht.
Den Dynamikumfang kann man ( der Hersteller) am besten damit erhöhen, dass er die Ausleseempfindlichkeit des Verstärkers verbessert und dieser dann ein größeres Spektrum auslesen kann, ohne dabei fehler zu machen.
Leider ist dies auch nicht mehr leicht und erfordert viel Forschungsarbeit.