艾德温波林在其里程碑式的作品《实验心理学史》中提出了一个关于视觉的谜题我们有两只眼睛，为什么看到的图景却不是双重的？加伦假设说，可能是两只眼睛里的神经细胞同时到达同一个脑区所致。
也许他仅说对了一半。我们都知道，除了较远处的物体之外，我们的两个视网膜所接收的所有物体的图像均有不同。要验证这个问题非常简单：我们轮流闭上两只眼睛，然后用睁着的两只眼睛轮流观察近处物体，你会发现每只眼睛看到的物体一侧肯定要多于另一侧，且物体与周围背景中事物的相互关系也存在着不一致的地方。
令人感到奇怪的是，当这些并不相同的图像在大脑里重合时，为什么不会发生重影或模糊现象呢？
知觉研究者的回答是，不同图像的“重合”可在视皮层中得出一个三维图像。他们甚至精确地指出了皮层中由双眼差异所激发出来的特别细胞。但这些细胞，或其他将信息输入里面的细胞，是如何将不同的图像重组起来并形成一个三维图像的呢？关于这个问题，目前仍然是一个谜。
另一个有趣的问题是，视网膜上的图像是如何映照在大脑里的呢？这个问题至今仍困扰着科学家和心理学家，而且使人们百思不得其解的问题是，我们都知道大脑里并没有可供投射影像的屏幕，那么大脑又是如何看见进入里面的数据流的呢？假如图像是以某种方式投射到所谓的屏幕上，或投射到大脑里的其他什么地方，那么是谁或什么东西看到它呢？
问题无法解决，不仅又使人想起那个古老的传说，即存在着一个小矮人――思维里的“我”――是他在感知和传递到达大脑皮层里面的所有信息的。
然而，问题又出现了，如果有这么个小矮人在察看图像，它又是用什么东西察看呢？也是某种类似于眼睛的东西吗？那么，察看到达小矮人视觉中的信息的又是谁或什么东西呢？诸如此类的问题形成了一个个的问题链，等待着人们的探索。
接下来的一个谜团是视觉记忆问题。每个成人的大脑里都储存着大量图像：熟悉的人、动物、山水、森林、树木、花草、房子、家具等。我们对这些东西也许只见过一次，瞥过一眼，但已经以某种方式将其记录了下来。我们虽不能像看电影或看照片一样把它们一一地从大脑中放映出来，却可以在第二次看到它们时通过记忆将其辨认出来。昨日已然再现。
1973年，不厌其烦的加拿大心理学家莱昂内尔？斯坦丁做了一项实验，他让志愿者观看约10000张不同题材的快照，分5天观看，平均每天观看2000张。后来，当他将快速浏览过的部分照片混在其他新照片里让受试者观看时，他们能从中识别出约2/3已看过的照片。
这些仅掠过一眼的图像到底存储在什么地方，又是以什么形式存储的呢？人们第二次看见图片时，他们又是如何在记忆里找出这个图像，并将其与新进来的其他图像进行比较的呢？肯定不是将已存储信息投射在大脑屏幕里，因为根本不存在这样一个屏幕。而且，不管以什么方式显示，里面的东西既会观看存储下来的图像，又会审查新进来的图像――难道只好假定存在那么个神通广大的小矮人吗？
也许，截至目前为止，在心理学中还没有哪个领域存在着如此之多的未解之谜。不久之前，颇有争议但又引人注目的知觉理论家詹姆斯？J.吉布森非常平淡地说，知觉研究者在过去几百年里只是了解到了“实用知觉业中互不相关且偶然的东西”。知觉心理学家斯蒂芬？M.科斯林和詹姆斯波梅兰茨更加直截了当地说，尽管我们已收集到大量数据，但对知觉的了解还相当肤浅。“我们的确知道了一点点。”他们接着不无嘲讽地说道。
其他心理学家不甘心无所事事，干脆恢复起了长期以来一直受到冷落的错觉研究。人们开始使用一种特别的错觉以探索心理对歧意图像的解释。下面这个经典图案是波林于1930年发明的，人们可根据自己的想象去解读它，可将之视作一个朝观察者稍稍侧脸的老巫婆，也可将之视作一个将脸稍稍扭开去的少妇。
英国心理学家斯图尔特安斯迪斯认为，人们在模棱两可的或在诸如鲁宾瓶之类背景反向的图案上看出两种意义不同的图像的能力，无法用任何已知的生理机械理论进行解释，因为它是更高级的知觉过程的结果。
同理，思维甚至能够接受20世纪40和50年代由一些知觉心理学家发明的“不可能的事物”，并因此而感到惊讶。下面是两个经典例子：
认为这样一个图片是物体，并对该图片中的提示进行解释，但同时又认为它在现实世界里是不可能存在的，是思维，而不是视网膜、视觉神经，更不是神经皮层的某些特殊细胞。