A holdillúzió egy vizuális illúzió, melynek során a horizonton lévő Holdat nagyobbnak látjuk, mint amikor a zeniten, magasan az égbolton van. Ez az optikai illúzió fennáll a Nap és a csillagképek esetében is. A jelenség már nagyon rég óta foglalkoztatja az emberiséget, találhatóak róla feljegyzések már az i. e. 7. századból is görög és kínai írásokban és Arisztotelész is megemlítette az i. e. 4. században. Rengeteg elmélet született, de még mindig viták folynak arról, hogy ezek közül melyik a legmegfelelőbb a jelenség megmagyarázására és az is nehezíti a megismerését, hogy rengeteg téves elmélet szerepel tankönyvekben és terjed a köztudatban.

Lehetséges elméletek

Látszólagos távolság elmélet
Az egyik legközismertebb magyarázata a holdillúziónak, amely évszázadokra nyúlik vissza és modern formájában 1962 óta ismerjük Kaufman és Rock leírása alapján. Eszerint a teória szerint azért látjuk nagyobbnak a horizonton a Holdat, mert messzebbinek tűnik, mint amikor a zeniten van. Ennek megfelelően az égboltot nem félgömb alakúnak észleljük, hanem egy belapult kupolához hasonlóan. Ha pedig az azonos méretű retinális kép távolabb van, az nagyobb tárgyat jelez. (Lásd II. ábra)

Távolsági jelzőmozzanatok

Ebben a teóriában a Hold képének méretváltozását annak tulajdonítják, hogy a horizont közelében lévő Hold mellett sok távolsági jelzőmozzanatot látunk (pl.: fákat, villanykarót, épületeket stb.) amelyek miatt a Hold sokkal távolabbinak tűnik, mint magasan az égbolton, ahol kevés jelzőmozzanat bizonyítja a távolságot.

Relatív méret elmélet

Egy másik elmélet szerint a környezetben látható tárgyakhoz (fák, villanykarók, épületek) viszonyítva tűnik nagyobbnak a Hold, míg a zeniten a Hold tűnik kisebbnek a nagy felülethez képest. Ehhez a teóriához kapcsolódik az Ebbinghaus-illúzió. Habár a két belső kör ugyanakkora, az egyik kör, amelyet a nagyobb körök vesznek körül, kisebbnek látszik, mint a másik, amelyet a kisebb körök vesznek körül. (Lásd III. ábra)

Ponzo-illúzió

Korábban a holdillúziót megpróbálták fordított Ponzo-illúzióként is megmagyarázni. Ebben az illúzióban két egyforma méretű téglalap vagy kör látható sínpár-szerűen összefutó egyenesek között. A vonalak perspektíva jelzőmozzanatként szolgálnak és mivel úgy tűnik, mintha távolodnának, az összetérő vég felé eső kör vagy téglalap nagyobbnak látszik, mivel a különböző távolságban észlelt tárgyak retinára vetett képe csak akkor lehet egyforma, ha a távolabbi tárgy nagyobb.(Lásd IV. ábra)

Oculomotor mikropsia és macropsia

Normálisan, amikor mondjuk csak egy domináns tárgy van a látómezőnkben, akkor szemünk alkalmazkodik (akkomodálódik) a távolságához, és ezáltal fontos távolság jelző információk jutnak az agyba. De amikor a tárgyak elé- vagy mögé fókuszálunk, a tárgy kisebbnek vagy nagyobbnak tűnik. A holdillúzióra vonatkoztatva ez annyit jelent, hogy amikor a zeniten lévő Holdat nézzük, akkor a szemünk arra számít, hogy egy „normális”, csupán néhány méterre lévő tárgyra kell fókuszálni, mivel nincsenek távolsági jelzőmozzanatok. Ez az elő képzet becsapja az agyunkat és emiatt az félreértelmezi a helyzetet és a zeniten lévő Hold kisebbnek tűnik. Ennek éppen az ellenkezője játszódik le, amikor a horizonton lévő Holdat látjuk, a környezetében távolsági jelzőmozzanatokkal, amelyek miatt messzebbinek tűnik a Hold.

Összegzés

Ezek az elméletek próbálnak megoldást találni arra a kérdésre, hogy miért látjuk nagyobbnak a Holdat a különböző állásokban, ha a mérete mindig ugyanakkora. Ezt könnyedén bebizonyíthatjuk azzal, ha a Holdról ugyanazon kameraállásból készítünk képeket miközben egyre távolodik a horizonttól és a ezeket összehasonlítva láthatjuk, hogy nincs változás a méretében. Azt is biztosan tudjuk, hogy a méretváltozást nem valamilyen fizikai vagy légköri jelenség okozza. Az elméletek közül szinte mindegyik ellen és mellett is kiállnak tudósok, illetve egyesek szerint több teória kombinálásával magyarázható meg az illúzió. (Lásd V. ábra)