Человек идет по освещенной фонарями улице. Почему тень от его ног на земле резко очерчена, а тень от головы более расплывчата?

Потому что источник света не точечный, а протяжённый, и при этом разные части тела находятся на разном расстоянии от земли.

Уличный фонарь имеет заметный размер: свет идёт не из одной математической точки, а сразу из множества точек поверхности лампы или светильника. Поэтому тень состоит из двух зон:

• полной тени, куда не попадает свет ни от одной части источника;

• полутени, куда свет от одних частей фонаря попадает, а от других — нет.

Чем ближе предмет к поверхности, на которую падает тень, тем уже полутень и тем резче граница. Ноги и ступни почти касаются земли, поэтому их тень образуется практически вплотную к предмету. Полутень там очень узкая, и край кажется чётким.

Голова находится значительно выше над землёй. За это расстояние лучи от разных частей фонаря успевают сильнее разойтись, и область полутени становится шире. Из-за этого граница тени от головы получается размытой.

То есть причина не в том, что голова “хуже отбрасывает тень”, а в обычной геометрии освещения:

• фонарь имеет размеры, а не является точкой;

• ноги близко к земле → тень резкая;

• голова далеко от земли → тень расплывчатая.

Если бы фонарь был идеальным точечным источником света, и тень от ног, и тень от головы имели бы резкие границы.