Hoe kan schaduw ontstaan door breking van het oppervlak van water?

Je uitleg klopt, maar er ontstaat geen bolle lens maar een holle lens in het kuiltje.

Het is me nog niet helemaal duidelijk. Dat van die randen was me nog niet opgevallen, maar ik kan het nog niet echt beredeneren. Het lijken eerder zonsverduisteringen.

Hier is een schematisch plaatje, zo uit mijn losse artistische pols. http://i.imgur.com/vIOOAtL.png

bedankt voor het plaatje, is weer wat duidelijker. Maar ik denk dat het kuiltje een plano concave lens kan worden genoemd?

De tekening toont het 'kuiltje' als v-vorm. Dit moet een doorlopende, vloeiende lijn zijn. Eigenlijk krijg je in de doorsnede 3 lens-effecten. De bolling van wateroppervlak naar begin kuiltje is inderdaad een bolle lens, dit aan beide kanten. De kuil zelf is een holle lens. Door de bolle lens-effecten langs de rand ontstaat het lichtere randje rond de schaduwvlek.
Door het holle lens-effect in het midden ontstaat de schaduw. Het licht dat daar op valt wordt afgebogen naar buiten en 'verstrooid'. In theorie zou het licht dat recht in het midden van de holle lens valt wel rechtdoor gaan, maar precies daar staat het insect met zijn pootje.

Het kuiltje werkt inderdaad als plano-concave lens, erotisi. Tenminste, als de bodem waarop de schaduw valt vlak is. Als de bodem zelf bol is, wordt het effect sterker. Bij een komvormige bodem is het afhankelijk van de verhoudingen holling/bolling en afstand wat er gebeurt. Overigens ontstaat dit mooie effect van de foto alleen als de brandpuntafstanden (en dus sterkte van de bolling) van beide lens-effecten (hol en bol) in een bepaalde verhouding zijn tot de afstand tussen bodem en wateroppervlak.

Ok. in plaats van het puntje in mijn kuiltje moet je dan dus een afgerond dalletje denken met een pootje eroverheen...

Ben eigenlijk wel benieuwd hoe dat zit met die brandpuntafstanden en de beeldafstand. Stel de bodem zou veel verder weg zijn zou dan de schaduw ook steeds groter worden. Het lijkt me van wel.....Het brandpunt bevind zich stel ongeveer 4 cm boven het oppervlak, omdat het divergerende stralen zijn zal dat oneindig doorlopen. Of zal er een punt komen dat het anders is, al zal het wel steeds minder donker worden door licht van elders.....

Volgens mij zit het zo:
Een lens die in het midden dikker is dan aan de rand (bol, positief), convergeert.
Een lens die in het midden dunner is dan aan de rand (hol, negatief), divergeert.
Het betreft dus een holle lens die het licht vanuit het midden naar de rand afbuigt. Vandaar de donkere vlek in het midden en de lichte rand.