デジタル出力の電圧は3.3Vと一定です。

そのためLEDの明るさも一定です。

非常に短い周期で点灯と消灯を繰り返すことで、LEDに明暗をつけることができます。

こういう方式を PWM (Pulse Width Modulation) パルス幅変調と言います。

人間の眼は、0.3秒周期では点灯と消灯を認識できますが、0.05秒周期では点灯と消灯を認識できず一定の明るさで点灯しているように感じます。

例えば、パソコンの動画は、１秒間に30回の画像を表示することで、あたかも動いているように見せています。

RPi.GPIO には PWM という関数が用意されています。