parcequ'en fait, l'arduino ne sort pas du 5V pur
Pas tout à fait : ce n'est pas l'arduino qui fourni le 5V c'est toi. Tu le fais généralement par la prise USB.
L'USB est gérée par une norme qui entre autre défini la précision du 5V, (5V +/- 5% si je me rappelle).
L'arduino se contente de diviser la tension d'alimentation que tu lui fourni par 1024.
Si tu as besoin de précision la seule solution viable est celle fourni par Artouste qui est d'utiliser une référence de tension externe, il n'y a que comme cela que tu t'affranchira des inévitables variations de tension d'alimentation.
A la différence des régulateurs de tension, la référence de tension ne fourni qu'un courant très faible qui ne peut servir qu'à polariser une entrée de circuit intégré, il n'est pas possible d'alimenter un autre composant avec.
Par contre elle délivre une tension extrêmement précise et stable (indépendante de la température et de sa propre alimentation).