Основные ограничения наверное следующие:
1. Дискретность приемника - линейная разрешающая способность в плоскости изображения определяется размером пикселя.
2. Эффекты светорассеивания - могут засвечиваться соседние пиксели
3. Перетекание зарядов в соседние пиксели при сильном переполнении пикселя (блюминг)
4. Ограниченный динамический диапазон - пиксель насыщяется при накоплении определенного количества фотоэлектронов, темновой ток и шум считывания дают шумовой сигнал и в полной темноте.
5. Байеровская структура цветных фильтров на пикселе - каждый пиксель имеет свой светофильтр - красный, зеленый, синий, т.е. полноцветный сигнал для каждого пикселя получается интерполяцией недостающих цветов от соседних пикселей. Это стандарт для DSLR за очень редким исключением (матрицы Foveon)
6. Помехи от других электронных цепей на ПЗС-матрице (электролюминесценция усилителя)
7. Различие в чувствительности отдельных пикселей
8. Bias - постоянная составляющая сигнала каждого пикселя, различная для разных пикселей.
Ищите англоязычные статьи примерно по этим направлениям, можно и с русской википедии начать для уяснения источников погрешностей
Примерно где-то так...