Почему яркость света от источника убывает пропорцианально 1/r а не 1/r2 ведь площадь шара увел. проп. r2 с увел. рас.

Вот в Википедии интересное примечание, может, оно и объясняет результаты Ваших экспериментов.

"...В случае поглощающей или рассеивающей свет среды видимая яркость,
конечно, зависит и от расстояния от источника до наблюдетеля. Но само
введение такой величины как яркость источника мотивировано не в
последнюю очередь именно тем фактом, что в важном частном случае
непоглощающей среды (в том числе вакуума)
видимая яркость от расстояния не зависит,
в том числе в том важном практическом случае, когда телесный
угол определяется размером объектива (или зрачка) и уменьшается с
расстоянием (падение с расстоянием от источника силы света точно
компенсирует уменьшение этого телесного угла) . .."

Это только при условии, что свет излучается матовой поверхностью шара. Если свет направленный (излучается ТОЛЬКО по радиусам) то зависимость будет именно квадратичная.

Сила света (количество света падающего на единицу площади светоприёмника) убывает пропорционально квадрату расстояния, а вот яркость источника света с расстоянием вообще не убывает, просто его угловые размеры для наблюдателя становятся меньше.

яркость изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, именно так изменяется площадь проекции в зависимости от расстояния.
если под наблюдениями вы имеете ввиду яркость звёзд, то их можно рассматривать как точечный источник света из-за огромной разницы в площади и расстояния и поэтому площадью излучающего объекта можно пренебречь, соответственно яркость будет зависеть только от расстояния, т е 1/r

Всё просто! Яркость оценивается в ОДНОЙ "точке" пространства - то есть, образно говоря, яркость ОДНОГО "луча", которых на "поверхности" источника света "бесконечное множество"!
А "площадь шара" тут совершенно ни при чём...

Потому что наши глаза воспринимают интенсивность света по логарифмическому закону.
Закон Вебера - Фехнера

Дело в том, что свет - это волна. А яркость света - отношение светового потока к телесному углу и проекции площади участка излучения на плоскость перпендикулярную оси обзора (если источник светит прямо в нас проекция площади равна площади) . То есть тут шарами и сферами даж не пахнет. Любой источник света рассматривается как точечный либо разбивается на таковые и для каждого считается яркость.
То есть вы связали два абсолютно не связанных понятия. Могли бы то же самое спросить про закон Кулона или силу притяжения и площадь сферы

яркость она не поглощается, значит зеркально отрозимая. Там должен быть еще нюанс поглощения света материалом

потому, что наблюдаете Вы изменение яркости одновременно только с одной стороны этого шара (круга в сечении) , а не находитесь одновременно в диаметранльно противоположной точке

Почему Вы решили, что согласно наблюдениям яркость, якобы, убывает обратно пропорционально расстоянию, а не квадрату расстояния? Где описаны такие наблюдения?

нужно знать все законы физики...

Свеча на двойном расстоянии светит слабее. Но во сколько раз? В два раза? Нет, если вы поставите на двойном расстоянии две свечи, они не дадут прежнего освещения. Чтобы получить освещение, одинаковое с прежним, надо на двойном расстоянии поставить не две, а — четыре свечи. На тройном расстоянии придется поставить не три свечи, а трижды три, то есть девять свечей, и т. д. Это показывает, что на двойном расстоянии сила освещения ослабевает в четыре раза, на тройном — в девять раз, на четырехкратном — в 16 раз.
http://www.poznovatelno.ru/opit/for_fusics/68.html

интенсивность уменьшается обратно квадрату расстояния

интенсивность уменьшается

наши глаза воспринимают интенсивность

Как это вы соизмеряете расстояние и площадь.

А мне кажется потому что для источника световой энергии яркость - косвенная величина, а именно: производная от светового потока. Поэтому и "в первой степени". А "во второй" как раз световой поток. Простите за упрощение)