所谓的知觉研究的另一种风格——只与知觉沾边——是冯特式的传统方法。其实践者对感觉（对声音、光线和碰触的直接简单反应）进行研究，认为它们是反射的、基本的，而且还可以进行科学研究。同时，他们还研究了对简单感觉的知觉，但忽略了知觉里所有复杂的解释性方面。这些研究者正确地理解了，知觉是思维对感觉进行处理的结果；不正确的理解是，知觉超出了客观审察的范围。这个方法在20世纪早期比较流行，也得出了有关感觉的大量资料，但它对知觉心理学的理解并无助益。
再有一种知觉研究风格就是心理物理学，但也没有涉及心理过程。如我们所见，费希纳及其追随者测量了感觉阈限（受试者可感觉到的最微弱的声音、光线或其他刺激）和“最小可觉差”。当这些研究触及有意识的心理过程时，心理物理学家们往往并不就受试者如何注意一个刺激或如何判断差别说东道西，而是紧扣客观数据——刺激的强度和受试者是否感觉到刺激，或在两种刺激间是否感到某种差别——这一主题。因此，心理物理学在行为主义处于鼎盛时大行其道，但知觉却为人们所忽视，因为它的假定是，世界的表象存在于思维之中，而这一点正是行为主义者所极力排斥的。
但心理物理学遭受着一个长期的困惑：受试者的反应前后不一。如果给出几次相同的临界值刺激，他们有时能够看见或听到，有时却又看不到或听不到。如果某种强度的光线在低于受试者阈限时慢慢地增大强度，他可在某个水平上观察到它。如果在这个阈限之上发出这样的光线，然后再减低光线强度，他看不到光线的水平可能会有所不同。
为解决这一问题，心理学家J·A·斯威茨（J．A．Swets）于1961年提出，应将信号检测和信息论等工程概念引入心理物理学。实际上，心理学家在二战期间已开始接触这些概念了。斯威茨及其同事甚至为其方法取了一个可反映工程学的非人格性和客观性两大特色的名字——信号检测论。它认为，首先，由任何信号激发的神经元的数量总是处于随机变化之中，而进入神经系统的“噪音”（无关和偶然激发）数量也呈随机变化态势，应由统计理论对这些变量进行纠正。其次，受试者在任何尝试中所做出的反应，部分是由其期望和尽量增大回报、减少损失的企图所决定，其变量可通过决策理论加以解释。
尽管“决策”听上去像是心理活动，但“信号检测论”仍然处于思维之外，只按纯数学的方法预测正确及不正确反应的或然性。信号检测论是心理物理学的重大进步，也是当今这些实验方法中的重要组成部分。但它关心的只是知觉的某些客观结果，至于知觉是如何形成的，它压根儿不予解释。
然而，一小批心理学家一直在对知觉的内部或认知方面进行探索。他们是唯心论者，但不是形而上意义上的唯心论者。反过来，他们遵循詹姆斯、弗洛伊德和比奈的传统，相信较高级的心理过程是心理学的中心所在，且可通过实验的方法加以获得。
1897年，就在桑代克及其他人开始转向动物实验学和后来成为行为主义心理学时，一位名叫乔治·斯特拉顿（George Stratton）的美国心理学家进行了一项针对人类且显然带有认知性质的知觉试验。在一周的时间里，他一刻不停地戴着一种可使整个世界上下颠倒过来的眼镜。开始时，他走动和拿东西极其困难，常要闭起眼睛，依靠触摸和记忆力帮忙。但在第5天时，他已开始自如地进行活动，到周末时，他感到事物就在所见的地方，有时，他觉得这些东西就是“正放着，而不是其颠倒过来的样子”。最后，当他取下眼镜时，一切都令人迷惑。在好几个小时里，他发现自己取东西时常朝错误的方向伸手，之后才又重新掌握正常情况下它们的实际位置。实验显示，空间知觉，至少对于人类而言，部分是通过学习得来的，因而可以重新学习。这些发现令人惊讶，但在二十世纪初期，大部分心理学家均持反唯心主义世界观，没有人愿意欣赏斯特拉顿的工作，因而也几乎不存在认知取向的知觉研究。直到半个世纪以后，也就是在40年代，几种互不相关的心理学认知取向的流派——弗洛伊德、格式塔、性格研究和尚未成熟的社会心理学——正在成长壮大，一些认同这些理论的心理学家在知觉问题上开始采取与心理生理学和心理物理学完全不同的方式展开研究。
在美国和其他地方，一些人回过头来发掘斯特拉顿，开展新的视觉一扭曲实验。1951年，奥地利心理学家依沃·科勒尔（Ivo Kohler）说服志愿者在50天的时间里都用棱镜眼罩观察世界。这种眼罩可使他们的视野向右偏转10度左右，并使垂直线稍有弯曲。他的受试者在开始几天里感到世界很不稳定，走路和从事一些简单的任务非常困难，但在一周至十天之后，他们都能正常地看待大部分东西。几周之后，一位志愿者甚至可以溜冰了。跟斯特拉顿一样，他们在取下眼罩后感到方向不明，但很快就能恢复正常视觉。
其他心理学家更是恢复起了长期以来一直受到冷落的错觉研究。到50年代，错觉研究又成为炙手可热的研究项目。图21中最为显眼的主观三角形是1950年由意大利心理学家吉坦罗·堪尼萨（Gaetano Kanizsa）发明的，是用来研究视觉心理过程的诸多新式错觉图像的其中之一。人们还使用一种特别的错觉以探索心理对歧义图像的解释。下面这个经典图案是1930年由波林发明的，人们可根据自己的意愿审视它，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（Smart Anstis）认为，人们在模棱两可的或在诸如鲁宾瓶之类图像一背景可逆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制理论进行解释，因为它是更高级的知觉过程的结果。[一些知觉研究者将这种可逆效果归结为神经饱和（视网膜对一种图像感到疲劳，因而用另一种图像替代原来的图像）。但这种说法无法解释我们为何可在两种图像之间自由转换。]
同理，思维甚至能够接受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。
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，认为这样一个图片是物体，并对该图片中的线索进行解释，但同时又认为它在现实世界里是不可能存在的。
另一种以知觉方式对认知进行研究的方法由几位美国心理学家提出。他们从40年代开始，就在想尽办法以探索需要、动机和心理定势如何影响知觉。在这方面较为出色的领头人是哈佛大学的杰罗姆·布鲁纳（Jerome Bruner）和里奥·波士特曼（Leo Postman）。他们让小孩子们观看玩具和简单的积木，高度都是3英寸。然后，他们请孩子们判断这些东西的大小。孩子们认为玩具要高一些。作为该实验的延伸，他们对孩子们说，他们可以获得这些玩具，但一会儿之后又说不行。眼看着这些玩具不能到手，孩子们对它们尺寸的估计又大了许多。其他研究者请挨饿和不饿的受试者估计食品的大小，饥饿者看到的食品比不饿者看到的食品要大一些。这些实验及类似实验表明，需要、欲望和挫折将影响知觉。
按照同一时代的其他研究，在性格研究方面也是如此。在维也纳接受教育之后来到美国的心理学家艾尔丝·弗兰克尔一布兰斯维克（Else Frenkel-Brunswik）以书面与谈话形式给一组孩子评定种族偏见观念，她假定种族偏见与强硬的“权威式人格类型”有紧密联系。然后，她给孩子们观看一幅画着狗的图片，然后是一系列过渡性的图片，狗的图像慢慢地变成一只猫。在偏见上得高分的孩子几乎一直认定这些图片是狗，而得分较低的孩子则更有弹性。她请这些孩子们再辨认颜色由浅入深变化着的系列图片，结果仍是一样。
40年代和50年代对知觉所进行的另一些研究则探索了“知觉防御”——对令人厌恶的东西所产生的心理抵抗。研究者利用幻灯在屏幕上很快地闪现一些单词（百分之一秒左右），然后发现，受试者能够辨认出的中性词多于禁忌词。当实验者为男性，受试者为女性时，效果最为明显。另一个小组用幻灯显示一些与成就相关的词汇，如“竞争”和“掌握”，还有一些中性词，如“窗户”和“文章”等；经亨利·默里TAT法测试，渴望成功的受试者辨认与成就相关的词汇的速度要远远快于其辨认中性词汇的速度。
心理定势，或人们对可能看到的物体的预期，是该项研究的另一课题。布鲁纳和波斯特曼利用幻灯让受试者们快速观看扑克牌，大部分牌为标准型，但其中有一些不是标准型，如红色黑桃4。习惯和预期使28位受试者中的27位将那些不正常的牌也视作正常的。然而，一旦受试者了解情况，其心理定势也会发生改变，辨认扑克牌时出错的机会也相应减少。
到1949年，这类研究已多如牛毛，心理学家于是从当时的流行女装中借来一个词汇，称其为知觉研究中的“新面孔”。在约10年时间里，“新面孔”红极一时，收集到大量资料，涉及需要、动机和心理定势可以在多大程度上影响知觉。由于缺少解释其发生过程的详细理论，这场运动渐渐偃旗息鼓。
但一种更新、更有威力的理论，即信息加工理论，却开始转变认知心理学的方向。这种理论认为，感觉通过系列有序的过程传递至思维，思维也经过同样的程序传递至行动。这种理论假定（并提出实验证据）存在着一个系列的感觉输入转换，其中包括：将记忆在感觉器官中暂时存储，编码变成神经冲动，在思维中短期存储，通过复述或与熟悉的材料进行联结，进入长期记忆存储，提取，等等。这个理论不仅使心理学家能够具体地解释思维如何处理收到的感觉材料等，而且重新唤起了人们以认知方法研究知觉的兴趣。到70年代，认知领域里的研究已结出了丰硕的果实。
但在此时，在知觉的生理学领域已产生出许多具有重大意义的发现。从此以后，如何观察“看”这一动作的两种风格，即生理学和认知法，正式并驾齐驱，在表面上彼此对立，在实际上却集中于同一现象的不同方面。下面我们就谈一谈这些现象。
§§§第三节形状知觉
我们是如何看见物体形状的？这个问题好像非常荒谬——我们怎能看不见事物？但对形状的知觉既不是自动的，又不是完全正确的。我们在晚上看到黑暗中一个阴影般的物体，但无法断定它是一片树丛呢还是蛰伏着的一个人；我们看到一个签得十分潦草的签名，却无法断定其究竟是以c、G还是0开首。我们经过长途飞行后疲惫地走出机场，看到空荡荡的停车场里停放着自己的车子，于是急切地朝它走去，可到跟前时才发现，原来是辆跟自己的车子差不多的车子。我们非常喜欢拼图游戏，因为我们觉得它具有挑战性。将最后一块拼图拼装上去时，你将获得一种成就感。
就形状知觉所进行的研究旨在寻求对一些既是神经学又具有认知意义的机制的辨认，以帮助我们辨认各种形状——我们时常难以做到的事情。在过去的半个世纪里，这方面所进行的诸多研究大都采用认知方法。格式塔学者及其追随者沿思维方向进行探索，例如，将相互关联的元素集中在一起，形成一个连贯的整体；在所看到的间隔里填入衔接材料；从背景中辨别物体；等等。他们及其他人还认为，人类天生的高级心理过程可以解释“视觉恒常现象”，即我们观看事物时倾向于认为其没有发生改变，即使视网膜上的图像已发生扭曲。例如，我们习惯上总是认定以某种角度斜躺在我们面前的书的书角是直角，即使在视网膜或照相机里，它看上去一定是一个斜方形的东西，有两个锐角和一个钝角。
但这些知觉只是结果，不是过程。思维通过什么步骤得以看到这些东西呢？我们能够对一些残缺但熟悉的图形自发地进行补充，这种现象是一回事，但要确定通过哪些具体办法做到这一点，却是另一回事。近来的许多研究细致入微地探索了视觉信息的认知过程，并对其中一些进行了确认。下面举出几例：
——对主观轮廓现象的研究（如前所述及之图21中的错觉三角形）表明，我们对该三角形的轮廓的想像，部分是通过联想（图中的三个角使我们联想到以前听见过的某些三角影）。部分是通过线索，即经验告诉我们要加以弥补的地方（一个物体挡住我们看见男一物体的视线）。知觉研究者斯坦利·科伦（Stanley Coren）在1972年进行的一项研究中指出，圆圈和圈2l已经存在的三角形的间隔表明，某些其他东西——错觉三角形——在视线和其他物体的中间，挡住了其他物体。由于“三角形”明显的插入，思维得以“看见”想像的三角形。
——有些实验探索了我们如何辨认正在寻找的形状，特别是当这一物体混杂在其他形状里时。一个重要的过程是“特征觉察”，印有意识地寻找某个特定形状的已知和可辫识的元素，以从类似物体中将其区分出来。在下面两栏字母中，各有一个z字母。如果用秒表计时，看哪一栏能更快地找到z字母，你会发现，在第二栏里做到这一点要快一些。
XEIMWV ODRUQC
XIEWMV QCURDO
VXIEWM OQCURD
MVXIEW DOECUR
WMVXIE RDOQCU
EQMVXI URDOQC
IEQMVx CURDOQ
XIEMWV QIJCRDO
WVZXIE DOZQUC
MVXIEW DOQUCR
WMVXE RDOQUC
按照科伦及其同事（两个栏目就是从他们的书中找出来的）的说法，将记忆中的z与正在寻找的东西匹配起来时，如果z藏在圆形字母中，要比它藏在与z本身类似的由直线和角所构成的字母中更容易寻找一些，找起来也快得多，因为在后一种情况下，我们得对细节进行区别。另一种解释认为，我们在寻找视觉图像时，经常会以“前注意”的过程进行，即以与总体的图像相关的自动过程进行；如果使用“前注意”没有达到目标，我们便转移至“集中的注意力”上，有意识地寻找要找的物体与其他物体间的细小区别性特质。