Je vais essayer de faire simple 
Tu as vérifié qu'en sortie de ton phototransistor (la sortie pour moi c'est le point commun entre le collecteur et la résistance R2) tu as bien soit 0V soit 5V.
Ces tensions sont compatibles avec le micro-controleur qui équipe la carte arduino, tu peux appliquer la sortie directement sur une broche de la carte arduino.
Pour déclencher l'exécution d'un programme il te faut utiliser les interruptions c'est à dire sur une UNO utiliser les broches D2 et D3 : INT0 et INT1.
Un changement de niveau sur une de ces broches provoque ce qu'on appelle "une interruption".
Le site arduino expliquera mieux que moi comment faire pour la programmation.
PS : la valeur de la résistance R2 est trop élevée : 110k +110 k.
Je ne vais entrer dans les détails mais tu titille inutilement la zone des courants de fuite présents dans tout transistor.
Une valeur de 10k (soit 0,5 mA) me parait une valeur plus raisonnable, pas la peine de chercher les embêtements..