Где терминатор?
Вы имеете в виду границу между освещенной частью и тенью? Для моего вопроса это несущественно - лучше вообще полная Луна, но я взял что было. Могу найти фотки полной Луны в Интернете и показать распределение яркости на них.
В космосе нет рассеяния света воздухом и переотражений от стен комнаты и предметов в ней.
Это лишь замыливает "мой эффект", к счастью несущественно.
возьмите лампу поменьше размерами и отодвиньте подальше - станет более похоже
Шарик в полностью затемненной комнате, подсвеченный микроскопическим диодным фонарём с её противоположного угла:

Распределение освещенности:

В отличие от Луны, яркость к границам
спадает. И делает это плавно. И на границах мягкая тень. Как учат в художественной школе, и как моделируют освещенность сферы в компьютерных играх, без учета переотражений и рассеяния. Почему для Луны эти простейшие закономерности не работают?