Sowohl vom Kunstpsychologen Rudolf Arnheim als auch vom Kunsthistoriker Ernst H. Gombrich liegen Entwürfe zu einer Theorie visueller Erkenntnis vor, die aus der Perspektive der Kunst bzw. Kunstgeschichte im expliziten Bezug auf die Gestaltpsychologie sowie in der Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen und experimentellen Verfahren entwickelt wurden. Sie beide stehen in ihren Positionen damit nicht nur für eine „Bildwissenschaft vor der Zeit“ innerhalb des Faches Kunstgeschichte, sondern bilden Schlüsselpositionen in der Rezeption und Verbreitung bildhaften Denkens jenseits disziplinärer Grenzen. Zugleich lässt sich anhand der Genese ihrer Konzepte zum visuellen Denken eine zentrale Funktion der Gestaltpsychologie zwischen Kunst und Naturwissenschaften herausstellen, die sich insbesondere in der Künstlichen Intelligenz-Forschung und Teilen der Computerwissenschaft der 1960er und 1970er Jahre als Alternative zu kybernetischen Modellen niederschlägt.
Im Zentrum der vergleichenden Analyse soll dabei vor allem die Frage nach dem Prinzip von bildlicher Ordnung, ordnendem Sehen und dem Erkennen von Differenz im Rahmen experimenteller wissenschaftlicher Bildpraxis stehen, die sich in abstrakt-geometrischen Grundformen, Strukturen, Rastern und Mustern manifestiert. Grundlage für diese Fragestellung bilden Rudolf Arnheims „Visual Thinking“ (1969) und Ernst Gombrichs „Sense of Order“ (1979), die sich jeweils mit dem erkenntnisstiftenden Moment des Sehens befassten. Während Arnheims „Visual Thinking“ die zuvor in „Art and Visual Perception“ (1954) grundgelegten Thesen fortführte und zuspitzte, ist der weitaus schwächer rezipierte Band Sense of Order von Gombrich, der gelegentlich als reines Ornamenten-Buch angesehen wurde, als komplementär zum Vorgängerband „Art and Illusion“ (1960) zu verstehen, indem er den Schwerpunkt vom Thema der Repräsentation auf Überlegungen zur Abstraktion verlagerte. Obwohl Gombrich und Arnheim historisch bzw. spezifisch kunsthistorisch argumentierten, bezogen sie die erkenntnisstiftende Funktion des Sehens jedoch nicht allein auf die Erklärung von Bildformen der Kunst. Vielmehr verbanden sie mit ihren Bildtheorien einen grundlegend wissenschaftstheoretischen Anspruch und sahen in der ordnenden Bildwahrnehmung ein generelles Prinzip wissenschaftlicher Erkenntnisbildung am Werk, „the crucial operations of discovery and invention“ (Arnheim 1969) bzw. „the logic of scientific discovery“ (Gombrich 1979), und stellten ihre Argumentation hierfür auf die Basis experimentell erlangter Ergebnisse aus Gestaltpsychologie und Künstlicher Intelligenz-Forschung.
Die von Arnheim und Gombrich erarbeiteten Vorstellungen anschaulichen Denkens sollen zugleich vor der Folie wissenschaftlicher Bildproduktion ihrer Zeit erörtert werden. So entstand in den 1960er Jahren ein zunehmendes interdisziplinäres Interesse an der Bildpraxis und den epistemischen Bildern der Naturwissenschaften, wie es sich etwa in den Publikationen des Künstlers und Begründers des Center for Advanced Visual Studies am MIT, György Kepes ausdrückt. In Bänden wie „Structure in Art and Science“ von 1965 und „Module, Symmetry, Proportion, Rhythm“ von 1966 etc. manifestiert sich dies in den zahlreichen Abbildungen abstrakter Formen und Strukturen künstlerischer wie wissenschaftlicher Provenienz, für deren Erkenntnispotential Arnheim und Gombrich eine theoretische Fundierung zur Verfügung stellten.