Занимаясь изучением чувств, Гельмгольц принял за объяснительный принцип не энергетическое (молекулярное), а анатомическое начало. Именно на последнее он опирался в своей концепции цветного зрения. Гельмгольц исходил из гипотезы о том, что имеется три нервных волокна, возбуждение которых волнами различной длины создает ощущение основных цветов: красного, зеленого и фиолетового.
Такой способ объяснения оказался непригодным, когда Гельмгольц от ощущений перешел к анализу восприятия целостных объектов в окружающем пространстве. Это побудило его ввести два новых фактора: а) движения глазных мышц; б) подчиненность этих движений особым правилам, подобным тем, по которым строятся логические умозаключения. Поскольку эти правила действуют независимо от сознания, Гельмгольц назвал их "бессознательными умозаключениями". Таким образом, экспериментальная работа столкнула Гельмгольца с необходимостью ввести новые причинные факторы. До того он относил к ним либо превращения физической энергии, либо зависимость ощущения от устройства органа.
Теперь к этим двум причинным "сеткам", которыми наука улавливает жизненные процессы, присоединялась третья. Источником психического (зрительного) образа выступал внешний объект, в возможно более отчетливом видении которого состояла решаемая глазом задача. Выходило, что причина психического эффекта скрыта не в устройстве организма, а вне его.
В опытах Гельмгольца между глазом и объектом ставились призмы, искажавшие восприятие объекта. Однако организм посредством различных приспособительных движений мышц стремился восстановить адекватный образ этого объекта. Получалось, что движения мышц выполняют не чисто механическую, а познавательную (даже логическую) работу.
В зоне научного анализа появились феномены, свидетельствовавшие об особой форме причинности: не физической, не физиолога-анатомической, а психической. Опыты, показавшие, что образ в сознании порождается независимым от сознания механизмом, должны были привести к разделению психики и сознания.