有一句名言是，科学始于观察。对于早期的人类来说，这种观察更多的是直接依赖于人的感觉器官（尤其是视觉器官），这是毋庸置疑的。然而，对于认知科学家来说，却有疑问，即这种以视觉器官为主的感觉器官所获得的刺激以及在此基础上形成的认知活动是不是只是提供一种表象或感性经验材料？例如，是否先要对某一天象进行观察与记录，然后再等待某种抽象的符号系统来加以配列与概括。或者，在视知觉与中枢神经系统的认知和思维活动中间是否存在着天然的屏障，抑或两者可能存在某种“对应”与“同构”等。这些问题对于科学认知来说，都是必须加以回答的。围绕这个方面的研究，构成了作为科学认知的视知觉探究论题。美国著名学者波林（）在其两卷本的《实验心理学史》一书中曾经写道：“科学怎样开始的呢？有一种主张认为在人类史上科学没有一个起点，它是和知觉一样古老的，它在进化阶段上，是以看见一个对象而做出概括的能力开始的。科学和知觉都在观察时注意基本的通则，在被观察的对象中看出自然的一致性。”[12]这就是说，一向被作为实验科学和认知科学对象的视知觉一开始便是与科学史、哲学史紧密相连的；视知觉既是实验心理学和认知心理学所关注的核心问题，同样也是科学方法论、科学认知哲学一直争论不休的难题。作为后者，视知觉的探究与科学史、关于认知的科学以及科学哲学保持着最切近的距离。
在早期阶段，感觉心理物理学、神经生理学、格式塔心理学等实验心理学提供了大量材料；在当代，认知心理学、视觉心理学、知觉表象理论等围绕相关话题也展开了深入研究，并辅之以知觉现象学、视觉溯因理论、观察渗透理论等的哲学思考。具体来说，作为科学认知的视知觉探究包括相互联系的三个方面：一是科学家本人在科学研究活动中对视知觉的探究。例如，中世纪伊斯兰科学家伊本·海塞姆在研究光学现象过程中形成了他的视觉理论；近代牛顿在其《光学》一书中，对视觉特别是有关颜色形成方面的视觉进行了有价值的研究。这类研究通常可以折射出科学家本人以及他所属的那个科学共同体对视知觉所采取的态度以及对视知觉理论知识的应用。二是职业心理学家对视知觉进行的实验研究。这主要是指近代以来，特别是德国心理学家威廉·冯特开创的实验心理学以来的有关工作。这些工作连同后来形成的认知心理学研究，使我们对视知觉（包括物理的、生理的和心理的）的认识不断深化。其影响已超越它原有的专业领域，对科学史、科学哲学问题研究具有借鉴意义。三是擅长综合与思辨思维的哲学家、认知科学家以及部分科学史家，依据前两部分人的研究成果，结合自身的专业优势，在跨学科的层面上对视知觉在科学认知活动中的作用和功能所进行的系统总结与概括，他们的研究结论通常反过来被用于说明科学史、科学哲学中的认知问题。
本节不打算展开介绍上述三个方面的内容，而只是从后面所要讨论的主要问题出发，选择与科学认知密切相关的主要观点作简明的概述。至少有以下五个方面。
