La dimensione di un oggetto visto può essere misurata oggettivamente sia come dimensione angolare (l’angolo visivo che sottende all’occhio, corrispondente alla proporzione del campo visivo che occupa), o come dimensione fisica (la sua dimensione reale misurata in, diciamo, metri). Tuttavia, la dimensione percepita è solo vagamente legata a questi concetti. Per esempio, se due oggetti identici e familiari sono posti rispettivamente a cinque e dieci metri di distanza, l’oggetto più lontano sottende circa la metà dell’angolo visivo dell’oggetto più vicino, ma viene normalmente percepito della stessa dimensione (un fenomeno chiamato costanza della dimensione), non della metà. Al contrario, se l’oggetto più distante sottende lo stesso angolo dell’oggetto più vicino, allora viene normalmente percepito come due volte più grande.
Una questione riguardante l’illusione della Luna, quindi, è se la Luna all’orizzonte appare più grande perché la sua dimensione angolare percepita sembra maggiore, o perché la sua dimensione fisica percepita sembra maggiore, o qualche combinazione di entrambe. Attualmente non c’è consenso su questo punto. La ricerca più recente sull’illusione della Luna è stata condotta da psicologi specializzati nella percezione umana. Il libro del 1989 L’illusione della Luna, curato da Hershenson, offre circa 24 capitoli scritti da vari ricercatori di illusioni che raggiungono diverse conclusioni. Dopo aver esaminato le molte spiegazioni diverse nel loro libro del 2002 The Mystery of the Moon Illusion, Ross e Plug concludono “Nessuna singola teoria è emersa vittoriosa”. Essi sostengono che la dimensione dell’illusione è variabile, ma di solito è un aumento apparente del diametro di circa il 50%. Il fattore più importante è la vista del terreno, ma c’è un piccolo contributo da altri fattori come l’angolo di vista, la postura e i movimenti degli occhi.
Rifrazione e distanzaModifica
Tolomeo ha tentato di spiegare l’illusione della Luna attraverso la rifrazione atmosferica nell’Almagesto, e più tardi (nell’Ottica) come un’illusione ottica dovuta alla distanza apparente, o la difficoltà di guardare verso l’alto, anche se le interpretazioni del conto nell’Ottica sono contestate. Allo stesso modo Cleomede (circa 200 d.C.), nel suo libro di astronomia, attribuì l’illusione sia alla rifrazione che ai cambiamenti nella distanza apparente. Nel Libro di Ottica (1011-1022 d.C.), Ibn al-Haytham (Alhazen) ripeté la rifrazione come spiegazione, ma propose anche una spiegazione più dettagliata basata sugli oggetti che intervengono e sulla distanza apparente.
Attraverso ulteriori lavori (di Roger Bacon, John Pecham, Witelo e altri) basati sulla spiegazione di Ibn al-Haytham, l’illusione della Luna venne accettata come fenomeno psicologico nel XVII secolo.
Ipotesi della distanza apparenteModifica
Una teoria della distanza apparente è stata evidentemente descritta per la prima volta in modo chiaro da Cleomede intorno al 200 d.C. La teoria propone che l’orizzonte si trovi in una posizione di vantaggio rispetto al cielo.La teoria propone che la Luna all’orizzonte sembra più grande della Luna allo zenit perché sembra più lontana. Ibn al-Haytham era più specifico: il suo argomento era che giudicare la distanza di un oggetto dipende dal fatto che ci sia una sequenza ininterrotta di corpi che intervengono tra l’oggetto e l’osservatore; tuttavia, poiché non ci sono oggetti che intervengono tra la Terra e la Luna, la distanza percepita è troppo breve e la Luna appare più piccola che all’orizzonte. I ricercatori hanno sostenuto che l’ipotesi della distanza apparente è scientificamente problematica perché spiega le percezioni come conseguenze delle percezioni: la Luna sembra più lontana perché sembra più grande. Tuttavia, ci sono probabilmente complessi processi interni dietro questa relazione.
Nel 1813, Schopenhauer ha scritto a questo proposito, che l’illusione della Luna è “puramente intellettuale o cerebrale e non ottica o sensuale.” Il cervello prende i dati sensoriali che gli vengono forniti dall’occhio e apprende una Luna grande perché “la nostra comprensione intuitiva considera tutto ciò che è visto in direzione orizzontale come più distante e quindi come più grande degli oggetti che sono visti in direzione verticale”. Il cervello è abituato a vedere oggetti di dimensioni terrestri in direzione orizzontale e anche come sono influenzati dalla prospettiva atmosferica, secondo Schopenhauer.
Se la Luna è percepita come nelle vicinanze generali delle altre cose viste nel cielo, ci si aspetta che anch’essa si allontani man mano che si avvicina all’orizzonte, il che dovrebbe risultare in una immagine retinica più piccola. Ma poiché la sua immagine retinica è approssimativamente della stessa dimensione sia che sia vicino all’orizzonte o meno, il cervello, tentando di compensare la prospettiva, assume che una Luna bassa deve essere fisicamente più grande.
Extremi esperimenti nel 1962 da Kaufman e Rock hanno dimostrato che un fattore causale cruciale nell’illusione è un cambiamento nel modello di spunti di distanza, paragonabile all’illusione di Ponzo. La Luna all’orizzonte è percepita come alla fine di un tratto di terreno che si ritira in lontananza, accompagnata da alberi lontani, edifici e così via, tutti elementi che indicano che deve essere molto lontana, mentre questi spunti sono assenti dalla Luna allo zenit. Gli esperimenti di molti altri ricercatori hanno trovato lo stesso risultato; vale a dire, quando gli spunti pittorici di una grande distanza vengono sottratti dalla vista della Luna all’orizzonte che sembra grande, essa appare più piccola. Quando spunti pittorici di una maggiore distanza vengono aggiunti alla vista della Luna allo zenit, essa appare più grande.
Un potenziale problema per la teoria della distanza apparente è stato che poche persone (forse circa il 5%) percepiscono la Luna all’orizzonte come più grande e più lontana. Infatti, la maggior parte delle persone (forse il 90%) dice che la Luna all’orizzonte sembra sia più grande che più vicina della Luna allo zenit (Boring, 1962; Hershenson, 1982; McCready, 1965, 1986; Restle, 1970). La maggior parte degli altri dice che sembra più grande e circa alla stessa distanza della Luna allo zenit, con alcune persone che non riportano alcuna illusione lunare. Tuttavia, la risposta che la Luna all’orizzonte appare più grande, ma non più vicina della Luna allo zenit potrebbe essere perché la logica dello spettatore confonde la sua percezione; poiché lo spettatore sa che la Luna non può essere fisicamente più lontana, non è coscientemente consapevole della percezione. Questo è rafforzato dall’idea che il cervello non percepisce consapevolmente la distanza e le dimensioni, poiché la consapevolezza spaziale è una cognizione subconscia, retino corticale. In linea con la possibilità che la distanza riportata della Luna sia dovuta alla logica, piuttosto che alla percezione, è la constatazione che questi rapporti variabili – con alcuni che riportano distanze più vicine e altri no – sono probabilmente dovuti a distorsioni di risposta. Tuttavia, la spiegazione della distanza apparente è quella che si trova più spesso nei libri di testo.
Ipotesi della dimensione relativaModifica
Storicamente, l’alternativa più nota alla teoria della “distanza apparente” è stata la teoria della “dimensione relativa”. Questa afferma che la dimensione percepita di un oggetto dipende non solo dalla sua dimensione retinica, ma anche dalla dimensione degli oggetti nel suo immediato ambiente visivo. Nel caso dell’illusione della Luna, gli oggetti nelle vicinanze della Luna all’orizzonte (cioè gli oggetti sull’orizzonte o vicino all’orizzonte) mostrano un dettaglio fine che fa apparire la Luna più grande, mentre la Luna allo zenit è circondata da grandi distese di cielo vuoto che la fanno apparire più piccola.
L’effetto è illustrato dalla classica illusione di Ebbinghaus, dove un cerchio appare più grande quando è circondato da cerchi più piccoli, rispetto a quando è circondato da cerchi più grandi.
Ipotesi dell’angolo di vistaModifica
Secondo l’ipotesi dell'”angolo di vista”, l’illusione della Luna è prodotta dai cambiamenti nella posizione degli occhi nella testa che accompagna i cambiamenti nell’angolo di elevazione della Luna. Anche se una volta popolare, questa spiegazione non ha più molto sostegno. Guardare attraverso le gambe la Luna all’orizzonte riduce sensibilmente l’illusione, ma questo può essere perché l’immagine sulla retina è invertita. Alzare gli occhi o inclinare la testa quando si è in posizione eretta dà solo una riduzione molto piccola dell’illusione.