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知觉的第一阶段是要找到说明外在事物的信号。人类的眼睛只能觉察到所有电磁能的百分之一的一个微小部分，即可见光谱。蜜蜂和蝴蝶可以看到紫外线；与人类相比，蝙蝠和海豚能听到的声音超过了两个八度。因此，我们对现实的了解受到了人类感官能力的限制。在这些限制的范围内，我们的敏感度仍相当惊人：在风清月朗的夜间，从理论上讲，我们可以看到三十英里外一支蜡烛的火苗。当我们找到一个信号，如亮光时，我们的感受器就把一种形式的能量转变成另一种形式的能量，于是，亮光的信息就作为一种神经冲动被传送出去。所有感官的知觉原料都由神经冲动组成，这些神经冲动分别被输送到大脑的特定区域。作为看见蜡烛火苗的冲动，一定得到达视觉皮层。在被激活的细胞里火苗的样式和速度以及在被抑制的细胞里火苗信息的缺乏，都要和细胞活动(或 神经噪声 )的背景值区别开来，并要被解译出来。有趣的是，准确觉察信号的能力非常多变，超出了我们对于感官系统的了解，而且受多种其他因素的影响。有些影响是明显的，比如注意；有的则不那么明显，与我们的期望、动机或倾向有关，比如在情况不确定时，倾向于说“是”，还是“不是”。如果你一边听收音机，一边在等一个重要的电话，那么你可能认为听到了电话铃声，而实际上电话根本没响；假如你没在等电话，而是在全神贯注地听收音机，那么，电话铃响了，你也可能会听不见。觉察信号方面的这种差异有重要的实际意义，例如，在给特别护理病房设计有效的报警系统或给复杂的机器设计控制板的时候。
为解释这些发现而建立的理论，使心理学家能够做出预测并检验预测是否准确。 信号检测论 认为准确的知觉不仅是由感觉能力来决定的，而且是由感觉过程和决策过程一同来决定的。根据当时所需的谨慎(或 反应偏向 )程度的不同，决策会有所变化。实验室的技术人员在细看显微镜载玻片寻找癌细胞时，对每一种异常都做出反应，然后再把“假警报”排除。但是，决定何时超车的驾驶员，则必须每次都做出正确决定，否则就有撞车的危险。敏感度和谨慎程度可以由“撞上的频率”、“假警报”的次数及相对简单的统计方法计算出来，这样，便可预测什么时候能准确地检测出一个信号(一个癌细胞或一辆迎头而来的汽车)。这些测量确实是可信的，并且有许多实际用途，比如训练空中交通管制员———他们关于一个雷达信号是有还是没有的决定，可能对飞机能否平安着陆至关重要。
所有的感官对环境中的变化的反应要比对静止状态的反应更灵敏。当什么变化也没有时，感受器就完全停止反应，或 形成习惯化 ，因此，当你刚把冰箱接上电源时，开始会听到有噪声，但后来就听不见了。我们生活繁忙，或许有人会觉得，没有感官刺激一定很好，但是， 感觉剥夺 ，或者没有感官刺激，对有的人来说可能导致可怕、怪诞的经历，包括出现幻觉。感受到的苦闷的程度，随人们的期望而变化。如果感觉超负荷相当长一段时间，也会有同样情况发生。最近去过流行音乐会、足球比赛现场或特别拥挤的超级市场的人可以作证，这些经历可能是刺激的、使人筋疲力尽的或令人困惑的。