praticamente, se ho ben capito, vorresti avere tutta la luna all'interno del campo?
c'è una soluzione, usare una focale adeguata

il campo inquadrato dal sensore dipende solo da due fattori:
1) la dimensione del sensore
2) la focale di ripresa
poichè il punto 1) è fisso (visto che il sensore che intendi utilizzare è quello della webcam) non hai altra soluzione che giocare sul punto 2.
La focale che ti permette di inquadrare completamente la luna la calcoli con un minimo di trigonometria, in particolare se (come credo) la tua webcam ha un sensore di ca. 3.6X2.7mm, avendo la luna un diametro apparente di ca. mezzo grado devi usare una focale inferiore a 300mm.
sperando di avere capito la domanda...