Przecież można to wyjasnić jasno i miło.

Błąd w Twoim rozumowaniu polega na tym, że przyjmujesz, że światło zanika z kwadratem odległości wskutek pokonywania przestrzeni, czyli w jakiś sposób gubi się "po drodze" .

Tak nie jest, światło lasera jest prawie tak samo intensywne z odległości 5 cm co z 500 m; intensywność plamki nie będzie mniejsza sto milionów razy choć odległość wzrosła 10 tysiecy razy. Dlatego, że ta plamka nie powiększyła się 10 tysięcy razy.

Natomiast intensywność oświetlenia powierzchni światłem żarówki z odległości500 m będzie faktycznie mniejsza sto milionów razy niż z 5 cm; nie dlatego , że światło gdzieś przepadło, tylko po prostu to samo światło rozdzieliło się na większą sferę, której powierzchnia rośnie z kwadratem promienia.

Ogólnie jednak tak nie jest w przypadku fotografowania dużych oświetlonych obiektów. Przy oddalaniu sie od takiego obiektu nie trzeba zmieniać ekspozycji bo albo 1. obiektyw obejmuje coraz wiecej oświetlonej powierzchni i to kompensuje rozchodzenie się światła albo 2. obraz przedmiotu na matrycy jest coraz mniejszy i dlatego trzeba mniej światła i to też kompensuje rozchodzenie się światła.

Dlatego Księżyc mozna naświetlać tak samo czy to spacerując po jego powierzchni czy z Ziemi. Jednakowoż, kiedy obraz Księżyca stanie się punktem teoretycznie mniejszym niż rozdzielczość optyki, to oczywiscie jasność tego punktu zacznie spadać z odległością i wtedy trzeba będzie zacząć powiększać średnicę obiektywu żeby go zarejestrować.

Podsumowanie: odwrotność kwadratu odległości wynika z geometrii rozchodzenia się śwatła czyli jest prawdziwa tylko wtedy kiedy światło rozchodzi się z punktu do niezerowego kąta (stożka) w przestrzeni. Dla obliczenia oświetlenia ściany na podstawie odległości lampa-ściana -dobre przybliżenie. Dla obliczenia naświetlenia zdjęcia ściany na podstawie odległości ściana-aparat -już nie. Dla Księżyca z Ziemi też nie.