Необходимость разделения информации, включенной в психофизический эксперимент, была окончательно осознана лишь в 1950 годах Светсом, Таннером, Бирдсаллом и Грином. Развиваемая ими психофизическая теория обнаружения сигнала основывается на двух продуктивных идеях: подход к обнаружению слабого сигнала на фоне шумов, как принятию решения и необходимость разделения сенсорной и несенсорной информации, учитываемой при принятии этого решения. Применение математического аппарата, разработанного в статистической теории решений, позволило авторам этой теории дать количественное описание действия внесенсорных факторов при принятии решения и предложить «чистую» меру чувствительности — d', извлеченную из речевого ответа испытуемого и характеризующую его сенсорные возможности. Эта теория внесла большой вклад в развитие психофизики и существенно повлияла на переориентацию исследований в этой области экспериментальной психологии. Тем не менее, уже сейчас авторами этой теории получены данные о том, что величина d' оказывается различной для одного и того же человека при измерении ее разными методами, т.е. при решении им разных задач. Эти данные подтверждают сомнения в существовании чувствительности, неизменной во времени и независимой от деятельности субъекта.
Погоня за «чистыми ощущениями» — это погоня за призраками, так как какие бы способы математического анализа ни применяли исследователи, какие бы объективные индикаторы они ни использовали, им не удастся измерить чувствительность сенсорной системы как таковой, рассматриваемой изолированно от целостного организма и являющейся порождением метода «анализа по элементам». Такой изолированной чувствительности нет и быть не может, поскольку состояние организма определяется решаемой им задачей. Она определяет избирательность его восприятия и поведения, обусловливая настройку сенсорных систем организма. Поэтому в один и тот же момент времени порог к релевантному относительно данной задачи стимулу может оказаться существенно ниже порога в нерелевантному, «адресованному» к той же сенсорной системе. Следовательно, то, что обычно определяется в психофизическом эксперименте как порог, является лишь неким уровнем использования сенсорных возможностей организма, уровнем, необходимым для извлечения того объема сенсорной информации, которая требуется для решения стоящей перед субъектом задачи.
Таким образом, логика развития психофизики привела к переформулировке основного подхода к решению проблем этой области психологии: психофизика «чистых ощущений» превращается в психофизику «сенсорных задач».