Ilusión lunar

Se denomina ilusión lunar al fenómeno por el que la Luna (y también el Sol), dependiendo de si su posición está cercana al cenit o del horizonte, parece de distinto tamaño aunque no hay causas físicas astronómicas u ópticas que expliquen tal diferencia. En cambio, la razón del fenómeno es de carácter psicológico.

Aparente diferencia de tamaño lunar

La luna parece tener un tamaño mayor cuando está sobre el horizonte respecto a cuando está en el cenit.

La causa de este fenómeno no es, como a menudo se supone—también en el caso del Sol— un resultado del efecto de la atmósfera, que en cambio sí es responsable de su enrojecimiento, pues por causa del efecto Rayleigh las moléculas del aire absorben mucha más luz azul que roja, así que cuando la luna o el sol están más próximos al horizonte se perciben como más rojos, dado que los rayos de luz tienen que atravesar un espesor mayor de atmósfera. Tampoco el causante es la refracción, la variación de la trayectoria debido al cambio de medio. La causa es una ilusión óptica investigada por la psicología de la percepción.

Tamaño angular y percepción del tamaño

Para la correcta percepción del tamaño de un objeto es importante disponer también de información correcta sobre la distancia real al observador. El cerebro humano “calcula” el tamaño de los objetos a partir del tamaño de la imagen en la retina (el tamaño angular) y del conocimiento disponible acerca de su distancia (ley de Emmert), dado que un objeto más cercano a la retina produce una imagen de mayor tamaño que uno más alejado, el cerebro, empleando la experiencia, interpreta que está más cerca. Como la Luna está siempre a aproximadamente 385 000 Km de distancia de la Tierra, el supuesto cambio de tamaño de la Luna dependiendo de su cercanía al horizonte debe ser una ilusión.

Los fallos de la percepción del tamaño ocurren principalmente cuando existe una falsa estimación de la distancia: tomando un objeto (D) a la distancia (f) y que produce una imagen en la retina del tamaño (A), si la distancia se estima erróneamente como (e), puede percibirse como si fuera más pequeño de lo que es (C), pues un objeto de ese tamaño a esa distancia produciría una imagen del mismo tamaño (A). Un ejemplo de esto es la Luna en su cenit o el llamado “efecto de los coches de juguete”: cuando se mira desde una torre alta, por falta de experiencia, se subestima la distancia y los coches parecen más pequeños, como coches de juguete.

De forma inversa: un objeto (C) a una distancia (e) que produce una imagen (B) en la retina, y cuya distancia se interpreta erróneamente como (f), se percibirá de un tamaño mayor al real (D). Un ejemplo es la luna en el horizonte. Entre la luna y el observador puede haber muchos objetos (casas, árboles, montañas -más información acerca de la profundidad) que entre la luna alto del cielo y el espectador, caso en el que la distancia puede sobrestimarse, y si se estima mayor la distancia al objeto pero el tamaño de la imagen en la retina es el mismo el objeto se percibe como de mayor tamaño, para mantener la coherencia. Por esta causa la Luna (o el Sol) pueden percibirse como de mayor tamaño cuando están en la cercanía del horizonte.

El firmamento achatado

El tamaño real de la Luna en las cercanías del cenit no se percibe correctamente. Todos los astrónomos saben, que la Luna tiene un diámetro mucho más grande (3 476 Km), de lo que la ligeramente defectuosa percepción humana permite apreciar. Por esta causa aparece la apreciación incorrecta de la distancia: la enorme distancia (aproximadamente 385.000 Km) de la luna no es perceptible para el hombre, pero la Luna en el horizonte parece más lejana que cuando está en lo alto del firmamento. A causa de la presencia de información de referencia (árboles, casas, etc.) junto a la visión de la línea del horizonte y de la ausencia de estas referencias en lo alto hace que el cielo, en el que parecen estar suspendidas la Luna, el Sol y las estrellas, parezca achatado. Dado que en ambos casos el tamaño de la imagen en la retina es el mismo, a causa de la diferente percepción de las distancias parecería más grande la Luna en el horizonte y menor en las proximidades del cenit.

Debido a la forma achatada del firmamento también las estrellas de algunas las constelaciones, como la del Cisne se perciben como más dispersas, pues la constelación completa parece más grande, cuando está en la cercanía del horizonte que cuando está junto al cenit: su tamaño parece disminuir progresivamente cuando por ejemplo se desplaza durante la noche del horizonte oeste a las cercanías del cenit. Hay un cambio de tamaño linear y continuo dependiendo de su posición en el cielo en las constelaciones, aunque no es tan claro en la Luna o el Sol.

El hablar de los principios aclaratorios del achatamiento del firmamento, sólo para explicar también la aparente variación continuada del tamaño percibido de las constelaciones, mientras que el principio de los objetos similares (véase a continuación) puede explicar mejor el cambio de tamaño percibido del Sol y la Luna en la cercanía del horizonte.
Aquí les comparto un par de imágenes para describirlo: