La taille d’un objet vu peut être mesurée objectivement soit comme une taille angulaire (l’angle visuel qu’il sous-tend au niveau de l’œil, correspondant à la proportion du champ visuel qu’il occupe), soit comme une taille physique (sa taille réelle mesurée, par exemple, en mètres). La taille perçue n’est toutefois que vaguement liée à ces concepts. Par exemple, si deux objets identiques et familiers sont placés à des distances respectives de cinq et dix mètres, l’objet le plus éloigné occupe environ la moitié de l’angle visuel de l’objet le plus proche, mais il est normalement perçu comme étant de la même taille (un phénomène appelé constance de taille), et non comme étant deux fois plus petit. Inversement, si l’objet plus éloigné sous-tendait effectivement le même angle que l’objet plus proche, alors il est normalement perçu comme étant deux fois plus grand.
Une question concernant l’illusion de la Lune, par conséquent, est de savoir si la Lune à l’horizon semble plus grande parce que sa taille angulaire perçue semble plus grande, ou parce que sa taille physique perçue semble plus grande, ou une combinaison des deux. Il n’existe actuellement aucun consensus sur ce point. La plupart des recherches récentes sur l’illusion de la Lune ont été menées par des psychologues spécialisés dans la perception humaine. Le livre The Moon Illusion (1989), édité par Hershenson, propose environ 24 chapitres rédigés par divers chercheurs en illusions qui arrivent à des conclusions différentes. Après avoir passé en revue les nombreuses explications différentes dans leur livre The Mystery of the Moon Illusion publié en 2002, Ross et Plug concluent qu' »aucune théorie n’est sortie victorieuse ». Ils affirment que la taille de l’illusion est variable, mais qu’il s’agit généralement d’une augmentation apparente du diamètre d’environ 50 %. Le facteur le plus important est la vue du terrain, mais il y a une petite contribution d’autres facteurs tels que l’angle de regard, la posture et les mouvements des yeux.
Réfraction et distanceEdit
Ptolémée a tenté d’expliquer l’illusion de la Lune par la réfraction atmosphérique dans l’Almageste, et plus tard (dans l’Optique) comme une illusion d’optique due à la distance apparente, ou à la difficulté de regarder vers le haut, bien que les interprétations du récit dans l’Optique soient contestées. De même, Cléomède (vers 200 après J.-C.), dans son livre d’astronomie, attribue l’illusion à la fois à la réfraction et aux changements de distance apparente. Dans le Livre de l’optique (1011-1022 après J.-C.), Ibn al-Haytham (Alhazen) a répété la réfraction comme explication, mais a également proposé une explication plus détaillée basée sur les objets intermédiaires et la distance apparente.
Par le biais de travaux supplémentaires (par Roger Bacon, John Pecham, Witelo, et d’autres) basés sur l’explication d’Ibn al-Haytham, l’illusion de la Lune a été acceptée comme un phénomène psychologique au 17ème siècle.
Hypothèse de la distance apparenteModifier
Une théorie de la distance apparente a de toute évidence été clairement décrite pour la première fois par Cleomedes vers 200 A.D. Cette théorie propose que la Lune à l’horizon semble plus grande que la Lune au zénith parce qu’elle semble plus éloignée. Ibn al-Haytham était plus précis : son argument était que pour juger de la distance d’un objet, il faut qu’il y ait une séquence ininterrompue de corps intermédiaires entre l’objet et l’observateur ; or, comme il n’y a pas d’objets intermédiaires entre la Terre et la Lune, la distance perçue est trop courte et la Lune paraît plus petite qu’à l’horizon. Les chercheurs ont fait valoir que l’hypothèse de la distance apparente est problématique sur le plan scientifique car elle explique les perceptions comme des conséquences des perceptions : la Lune semble plus éloignée parce qu’elle semble plus grosse. Cependant, il existe probablement des processus internes complexes derrière cette relation.
En 1813, Schopenhauer écrit à ce sujet que l’illusion de la Lune est « purement intellectuelle ou cérébrale et non optique ou sensuelle. » Le cerveau reprend les données sensorielles qui lui sont fournies par l’œil et il appréhende une grande Lune parce que « notre entendement intuitif perçoit tout ce qui est vu dans une direction horizontale comme étant plus éloigné et par conséquent comme étant plus grand que les objets qui sont vus dans une direction verticale. » Le cerveau est habitué à voir les objets de taille terrestre dans une direction horizontale et également tels qu’ils sont affectés par la perspective atmosphérique, selon Schopenhauer.
Si la Lune est perçue comme étant dans le voisinage général des autres choses vues dans le ciel, on s’attendrait à ce qu’elle recule également à l’approche de l’horizon, ce qui devrait se traduire par une image rétinienne plus petite. Mais comme son image rétinienne a approximativement la même taille qu’elle soit proche de l’horizon ou non, le cerveau, tentant de compenser la perspective, suppose qu’une Lune basse doit être physiquement plus grande.
Des expériences approfondies menées en 1962 par Kaufman et Rock ont montré qu’un facteur causal crucial de l’illusion est un changement dans le schéma des indices de distance, comparable à l’illusion de Ponzo. La lune à l’horizon est perçue comme se trouvant à la fin d’une étendue de terrain qui s’éloigne, accompagnée d’arbres lointains, de bâtiments, etc., qui indiquent tous qu’elle doit être très éloignée, alors que ces indices sont absents de la lune au zénith. Les expériences menées par de nombreux autres chercheurs ont abouti au même résultat : lorsque les indices picturaux d’une grande distance sont soustraits de la vue de la lune d’horizon qui semble grande, celle-ci paraît plus petite. Lorsque des indices d’une distance accrue sont ajoutés dans la vista de la Lune au zénith, elle apparaît plus grande.
Un problème potentiel pour la théorie de la distance apparente a été que peu de personnes (peut-être environ 5%) perçoivent la Lune à l’horizon comme étant à la fois plus grande et plus éloignée. En effet, la plupart des gens (peut-être 90%) disent que la Lune à l’horizon semble à la fois plus grande et plus proche que la Lune au zénith (Boring, 1962 ; Hershenson, 1982 ; McCready, 1965, 1986 ; Restle, 1970). La plupart des autres disent qu’elle semble plus grande et à peu près à la même distance que la Lune au zénith, et quelques personnes ne rapportent aucune illusion de la Lune. Cependant, la réponse selon laquelle la Lune à l’horizon semble plus grande, mais pas plus proche que la Lune au zénith pourrait être due au fait que la logique de l’observateur confond sa perception ; parce que l’observateur sait que la Lune ne peut pas être physiquement plus éloignée, il n’est pas conscient de cette perception. Cette hypothèse est renforcée par l’idée que le cerveau ne perçoit pas consciemment la distance et la taille, la conscience spatiale étant une cognition rétino-corticale subconsciente. En accord avec la possibilité que la distance rapportée de la Lune soit due à la logique, plutôt qu’à la perception, on constate que ces rapports variables – certains rapportant des distances plus proches et d’autres non – sont probablement dus à des biais de réponse. Néanmoins, l’explication de la distance apparente est celle que l’on retrouve le plus souvent dans les manuels scolaires.
Hypothèse de la taille relativeEdit
Historiquement, l’alternative la plus connue à la théorie de la « distance apparente » a été une théorie de la « taille relative ». Celle-ci stipule que la taille perçue d’un objet dépend non seulement de sa taille rétinienne, mais aussi de la taille des objets de son environnement visuel immédiat. Dans le cas de l’illusion de la Lune, les objets situés à proximité de la Lune à l’horizon (c’est-à-dire les objets situés sur ou près de l’horizon) présentent un détail fin qui fait paraître la Lune plus grande, tandis que la Lune au zénith est entourée de grandes étendues de ciel vide qui la font paraître plus petite.
Cet effet est illustré par l’illusion classique d’Ebbinghaus, où un cercle semble plus grand lorsqu’il est entouré de cercles plus petits, que lorsqu’il est entouré de cercles plus grands.
Hypothèse de l’angle de regardModifié
Selon l’hypothèse de » l’angle de regard « , l’illusion de la Lune est produite par des changements dans la position des yeux dans la tête accompagnant des changements dans l’angle d’élévation de la Lune. Bien qu’autrefois populaire, cette explication n’est plus guère soutenue. Regarder la Lune à l’horizon à travers ses jambes réduit sensiblement l’illusion, mais cela peut être dû au fait que l’image sur la rétine est inversée. Lever les yeux ou incliner la tête lorsqu’on est en position verticale ne donne qu’une très faible réduction de l’illusion.