Метод средних ошибок был перенесен в психофизику из астрономии и физики для изучения глазомера и кожных порогов. Фехнер придал этому методу завершенный в математическом и методическом отношении вид. То же самое было сделано им и в отношении метода верных и ложных случаев.
Разработкой психофизических методов Фехнер внес огромный вклад в историю психологии, который состоит в том, что он положил начало математической и экспериментальной психологии.
Центральной фигурой в создании основ, на которых строилась психология как наука, имеющая собственный предмет, был Г. Гельмгольц (1821–1894). Его разносторонний гений преобразовал многие науки о природе, в том числе о природе психического. Им был открыт закон сохранения энергии.
Занявшись таким телесным устройством, как орган чувств, Гельмгольц принял за объяснительный принцип не энергетическое (молекулярное), а анатомическое начало. Экспериментальная работа столкнула Гельмгольца с необходимостью ввести новые причинные факторы.
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 него.
В зоне научного анализа появились феномены, которые говорили об особой форме причинности: не физической и не физиолого-анатомической, а психической. Намечалось разделение психики и сознания. В то время когда Фехнер был всецело поглощен психофизическими измерениям, большая группа физиологов вплотную подошла к экспериментальной разработке проблем психофизиологии органов чувств. Его влияние в развитии психофизиологии было решающим.
Гельмгольц основное усилие направляет на экспериментальное изучение психических явлений в их связи с анатомией и физиологией органов чувств.
Центральное место в экспериментальных исследованиях Гельмгольца занимают вопросы психофизиологии зрения и слуха. К изучению физиологии зрения Гельмгольц приступает почти сразу же после известных его опытов по измерению скорости проведения нервного возбуждения (1851). Уже в 1856 г. в свет выходит первый том его «Физиологической оптики». Последующие второй и третий тома выходят, соответственно, в 1860 и 1866 гг. С точки зрения психологии наибольший интерес представляют последние два тома, поскольку во втором томе подробнейшим образом излагается его трехкомпонентная теория цветового зрения, а третий том содержит широко известные общую эмпирическую теорию зрения, учение о «бессознательном выводе» и теорию об «ощущениях иннервации». С 1856 г. Гельмгольц начинает заниматься и физиологической акустикой. В 1863 г. он публикует обобщающий труд, в котором приводит обширный материал по экспериментальному изучению тонального состава гласных звуков, тембра, комбинационных тонов, выдвигает учение о диссонансе и консонансе, излагает резонансную теорию слуха.