¿Cuál es la razón de una sombra borrosa en un punto y una clara en otro punto, manteniendo constante la fuente de luz?

Umbras y penumbras son los nombres de dos tipos de regiones en una sombra que tienen diferentes cantidades de luz en ellas. Una “umbra” es la parte de la sombra donde el objeto sombreado bloquea toda la luz de la fuente. Una “penumbra” es esa región alrededor de la umbra donde la sombra es solo parcial o imperfecta. Obtiene estos cuando la fuente de luz es más grande que un solo punto. Estos se forman porque si bien parte de la luz de la fuente se bloquea por el objeto sombreado, no toda lo hace. Si está en la penumbra mirando hacia la fuente de luz, verá parte de ella visible y otra bloqueada. Una fuente de luz puntual será visible o bloqueada, pero una fuente extendida puede verse parcialmente más allá del borde del objeto sombreado. Lo mismo es cierto para múltiples fuentes.

Los fotógrafos a menudo utilizan fuentes de luz puntual cuando quieren sombras en sus imágenes con bordes afilados (es decir, sin penumbras), y fuentes múltiples o extendidas para hacer que los bordes de las sombras sean “más difusos” o “para rellenar las sombras con luz”. El sol es una fuente de luz muy grande y no proyecta sombras nítidas debido a su tamaño. Aquí hay un diagrama de las regiones umbra y penumbra del sol y la luna.

En un eclipse solar, si estás parado en la región de la umbra, la luz del sol se bloqueará y será muy oscura. Si se encuentra en la región de la penumbra, verá parte del sol (“se ha sacado un ‘mordisco’ del sol” donde la luna se interpone en el camino).