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Lune

par Guichet du Savoir, le 11/07/2005 à 09:48 - 3707 visites

Question

Pourriez-vous m'expliquer pourquoi, ou plutôt comment, à certaines périodes, on peut voir la lune d'une taille énorme, et un peu plus tard, dans le courant de la nuit, d'une taille normale ? S'agit-il d'une illusion d'optique ?

Réponse du service Guichet du Savoir

Il s'agit effectivement d’une illusion d’optique appelée « l’illusion de la Lune ».
Lorsque la Lune s'approche de l'horizon, elle apparaît plus proche et plus grosse que lorsqu'elle est haute dans le ciel. Il s'agit d'une erreur dans la façon dont notre cerveau interprète l'environnement de la Lune. Une illusion similaire est observée pour le soleil couchant.
Malgré cet effet d’optique, la Lune conserve bien la même taille !
Elle ne change pas de dimension. Outre la prise de photos, quelques petits exercices simples peuvent nous en convaincre : regarder la lune par le bout d’un tube ou par une ouverture dans un carton, ou encore l’observer tête en bas fait disparaître l’impression.

Diverses explications ont été proposées mais aucune n'est pleinement satisfaisante... et il est possible que le phénomène ait des causes multiples.
Les partisans des deux théories majeures, celle de la distance apparente et celle de la taille apparente, se combattent à coup d'arguments physiologiques et d'expériences d'optique.

La première théorie est celle de la distance apparente : la Lune à l'horizon serait plus grande car elle serait perçue comme étant plus éloignée. Ceci serait lié à notre perception de la voûte céleste : nous l’imaginerions « aplatie » plutôt que sphérique.
Ce qui est au zénith nous apparaîtrait plus près de nous que ce qui est à l’horizon, de sorte que nous interpréterions la Lune à l’horizon comme étant plus loin et donc plus grosse que lorsqu’elle est au zénith sous-tendant le même angle.
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L’autre théorie avancée est celle de la taille apparente.
La taille perçue de la lune est déterminée par deux facteurs : l’effet de profondeur créé par l’horizon et l’incapacité de notre cerveau à évaluer correctement les distances. Il est en effet incapable d’évaluer correctement les distances au-delà de quelques centaines de mètres. Pour y parvenir, il doit comparer la taille des objets éloignés avec la taille réelle connue de ces objets.

Il s'agit donc d'un problème de distance apparente et de points de repère. Pour évaluer la taille d'un objet, notre cerveau fait la comparaison avec la taille des autres objets qui l'entourent. S'il est entouré de gros objets, il paraît petit. S'il est entouré de petits objets, il paraît gros. Lorsque la Lune est au zénith, notre cerveau la compare avec l'immensité du ciel et la Lune paraît petite. Par contre, près de l'horizon, notre cerveau observe que la Lune est plus grande que la plupart des objets (maisons, arbres, montagnes) dans notre champ de vision. Par conséquent, nous avons l'impression que la Lune est immense.

Notre cerveau serait ainsi porté à grossir la lune à l’horizon parce qu’elle paraît très éloignée alors que sa taille demeure la même que lorsqu’elle se trouve au zénith.
Ce type d’illusion est connu sous le nom d’effet Ponzo (Mario Ponzo (1882-1960), psychologue italien qui a tenté d’expliquer ce "mirage" lunaire dès 1913).

Un exemple de l’effet Ponzo: la ligne du haut paraît plus longue que celle du bas à cause de la perspective.
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De nombreuses autres explications ont été proposées, mais aucune ne semble rendre compte de l’ensemble du phénomène. Il s'agit sans doute du plus ancien problème scientifique non résolu.
L’illusion de la lune demeure mystérieuse et c’est peut-être ce qui fait son charme...
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Sources :

250 réponses aux questions d’un marin curieux / Pierre Yves Belly (livre en cours d'achat à la Bibliothèque municipale de Lyon)

Université de Montréal
Illusion lunaire
Cybersciences.com
L'illusion de la Lune géante
Illusion de la lune / Union des professeurs de physique et de chimie
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