Wenn du das nächste Mal diesen 'Effekt' siehst, halte eine Schnur mit ausgestreckten Armen so gespannt, dass sie (von dir aus gesehen) Sonne und Mond verbindet. Du wirst feststellen, dass die Schnur genau im rechten Winkel auf die Mondsichel trifft, wie es von der Beleuchtung her ja auch sein muss. Es ist also alles in Ordnung...
Der Fehlwahrnehmungs-Effekt ist besonders ausgeprägt zur Halbmondszeit. Dann ist der Abstand zwischen Mond und Sonne schon groß genug, so dass man die Krümmung der Himmelskugel berücksichtigen muss, während man aber intuitiv an einen Strahlenverlauf wie in einer Ebene denkt. So kommt es z.B. bei Sonnenuntergang oft vor, dass die beleuchtete Seite des Halbmondes zweifelsfrei nach 'rechts oben' zeigt (wie auf deinem Bild), während die Sonne gerade untergeht, also zweifellos tiefer als der Mond steht. Man kann nachrechnen, dass die 'gerade Line' (mathematisch: der Großkreis), welche Mond und Sonne verbindet, tatsächlich den Mond zunächst nach 'rechts oben' verlässt, dann aber der Krümmung der Himmelskugel folgend nach unten abbiegt und exakt die Sonne trifft. Unsere an der ebenen Schulgeometrie trainierte Vorstellung stellt diese Krümmung nicht in Rechnung.
Die 'Krümmung' der Verbindunglinie wird um so ausgeprägter, je größer der Abstand zwischen Mond und Sonne ist, nimmt also nach dem ersten Viertel noch zu. Dann wird aber der Mond auch rundlicher und seine 'Verkippung' fällt dem Auge weniger auf.
Tschau,
Thomas