ภาพลวงตาปอนโซ (อังกฤษ: Ponzo illusion) เป็นภาพลวงตาเชิงเรขาคณิตที่ค้นพบโดยนักจิตวิทยาชาวอิตาลีชื่อว่า มาริโอ ปอนโซ (ค.ศ. 1882-1960) ในปี ค.ศ. 1911 (พ.ศ. 2456)[1] เขาเสนอว่า ใจมนุษย์ตัดสินขนาดของวัตถุโดยอาศัยพื้นหลังเขาสนับสนุนความคิดนี้โดยวาดเส้นตรงยาวเท่ากันสองเส้น ผ่านเส้นสองเส้นที่เบนเข้าหากัน คล้ายกับทางรถไฟเส้นด้านบนจะดูยาวกว่าเพราะว่า เราแปลผลของเส้นที่เบนเข้าหากันตามหลักทัศนมิติว่า เป็นเส้นขนานกันที่ถอยห่างออกไปเรื่อย ๆ ตามระยะทางดังนั้นเราจึงแปลผลเหมือนกับว่า เส้นบนนั้นอยู่ไกลกว่า และจึงเห็นมันว่ายาวกว่าคือในมุมมอง 3 มิติแล้ว วัตถุที่ไกลกว่าต้องมีความยาวมากกว่าวัตถุที่ใกล้กว่า เพื่อที่จะมีความยาวเท่ากันปรากฏบนเรตินาวิธีการอธิบายภาพลวงตานี้เรียกว่า สมมุติฐานทัศนมิติ (perspective hypothesis)ซึ่งกล่าวว่า ทัศนมิติที่เห็นในรูปเกิดขึ้นจากเส้นสองเส้นที่เบนหาเข้ากันซึ่งปกติมีความสัมพันธ์กับระยะทางซึ่งก็คือ เส้นเอียงสองเส้นดูเหมือนจะวิ่งไปบรรจบกันที่เส้นขอบฟ้าหรือที่จุดสุดสายตา ที่อยู่ไกลออกไปวิธีการอธิบายอีกวิธีหนึ่งเรียกว่า สมมุติฐานกรอบภาพ (framing-effects hypothesis)ซึ่งกล่าวว่า ช่องระหว่างเส้นแนวนอนกับเส้นเอียง (แนวตั้ง) ที่เป็นกรอบอาจจะเป็นตัวกำหนดหรืออย่างน้อยก็มีส่วนในการกำหนดระดับความบิดเบือนจากความเป็นจริง ของความยาวของเส้นแนวนอนสองเส้นภาพลวงตาโดยพระจันทร์ คือการเห็นพระจันทร์พระอาทิตย์เป็นต้นที่ใกล้ ๆ เส้นขอบฟ้าใหญ่กว่าที่เห็นกลางท้องฟ้า เป็นตัวอย่างหนึ่งของภาพลวงตาปอนโซโดยที่วัตถุปรากฏ "ไกลออกไป" (เพราะอยู่ที่ขอบฟ้า) จะต้องใหญ่กว่าวัตถุที่อยู่ข้างบน[2]ภาพลวงตาเช่นนี้ก็เกิดขึ้นด้วยสำหรับผู้ที่ใช้อุปกรณ์ที่ส่งข้อมูลการเห็นโดยสัมผัสหรือโดยเสียงแต่ว่า บุคคลนั้นต้องเคยมีการเห็นทางตาจริง ๆ มาก่อนด้วย เพราะว่า คนที่บอดมาแต่กำเนิดไม่ประสบกับปรากฏการณ์นี้มีการใช้ภาพลวงตาปอนโซเพื่อแสดงการแยกออกจากกันระหว่างวิถีประสาทการเห็นเพื่อการรับรู้ และวิถีประสาทการเห็นเพื่อการเคลื่อนไหวด้วย (ดูสมมุติฐานทางสัญญาณสองทาง)คือว่า การปรับเปลี่ยนขนาดของมือเพื่อที่จะยื่นออกไปจับวัตถุที่อยู่ในภาพลวงตาปอนโซไม่ปรากฏว่าเกิดการลวง[3] กล่าวอีกอย่างหนึ่งก็คือ เมื่อยื่นมือไปจับวัตถุ การอ้านิ้วชี้และนิ้วโป้งออก เป็นไปตามขนาดของวัตถุจริง ๆ ไม่ใช่ขนาดวัตถุที่ปรากฏในการรับรู้ (ซึ่งถูกลวง) คือระบบสายตาเพื่อการเคลื่อนไหวไม่ถูกลวง ในขณะที่ระบบสายตาเพื่อการรับรู้ถูกลวงความแตกต่างในความเป็นอยู่ในชีวิตทำให้เกิดความไวต่อภาพลวงตาปอนโซในระดับต่าง ๆ กันคือ คนชนบทและผู้ที่ไม่ใช่ชาวตะวันตกปรากฏว่า เกิดการลวงในระดับที่ต่ำกว่า[4] งานวิจัยในปี ค.ศ. 2011 เสนอว่า อิทธิพลของภาพลวงตาปอนโซ และของภาพลวงตาเอ็บบิงก์เฮาส์อาจจะมีสหสัมพันธ์เชิงผกผันกับขนาดของคอร์เทกซ์สายตาปฐมภูมิ[5] คือขนาดของคอร์เทกซ์ยิ่งใหญ่เท่าไร บุคคลนั้นก็ถูกลวงน้อยลงเท่านั้น