M'est avis que le système doit ressembler à ça : un capteur est composé de semi-conducteurs, qui transforment les photons reçus en charges électriques. L'accumulation de ces charges forme une tension électrique que le boîtier interprète pour déterminer l'intensité lumineuse reçue dans chaque couleur. (Si Jean-Philippe passe par-là il pourra corriger mes expressions approximatives).
Lorsque le boîtier est réglé pour une sensibilité donnée, il interprète une tension donnée comme une intensité lumineuse donnée. Mais c'est arbitraire. Si on double la sensibilité du capteur, alors la tension nécessaire est divisée par deux pour la même intensité lumineuse interprétée.
Or tout système de capteur traitant un signal est pollué par un bruit qui lui est inhérent et qu'on peut schématiser comme une variation de la quantité de charges électriques interprétées pour une même intensité lumineuse réellement perçue. Cette variation de nombre de charges électriques est normalement faible devant le nombre de charges reçues pour une intensité lumineuse normale (gris). Mais plus
1/ on se rapproche de l'intensité lumineuse nulle (noir) OU
2/ on augmente la sensibilité (cad on diminue le nombre de charges électriques nécessaires pour faire varier l'intensité lumineuse interprétée,
plus le rapport signal sur bruit est faible, et donc le bruit apparaît davantage.
C'est pour cela que quand on "rattrape" les noirs, on fait apparaître du bruit. En réalité le bruit était déjà là, mais il était peu visible car très proche du noir.