De mens leeft in een omgeving die voortdurend verandert. Die veranderingen zijn zowel door eigen activiteiten (met behulp van zijn actuatoren) als los daarvan geïnitieerd en waargenomen (met behulp van zijn sensoren) en zijn dus een combinatie van beide. Ze uiten zich in waarnemingen en zijn onder andere als materiebewegingen en energiewisselingen klassiek meetbaar. Waarnemen gebeurt volledig spontaan en is een zelf-organiserend proces. Hiervan zijn talloze voorbeelden beschikbaar en we zullen hiervan een beperkte keuze maken om dit te illustreren. De zelf-organisatie uit zich in het feit dat mensen grotendeels onbewust waarnemen. Veel voorbeelden van het contrast tussen spontane waarneming en bewuste waarneming zijn te vinden in het boek "Thinking fast and slow" van Daniel Kahnemann.

Waarnemen is zeker niet de representatie van iets in de omgeving, het is een actieve constructie van een nieuwe coherentie op basis van grondstoffen die reeds herkend zijn. Dit wordt bondig geïllustreerd in een 20 minuten video van een spreekbeurt van de evolutionair-bioloog Richard Dawkins over de relatie tussen waarnemen en hoe levende wezens een werkelijkheid construeren die altijd vreemder lijkt te zijn dan we zelfs kunnen vermoeden maar kan begrepen worden vanuit wat voor hen zinvol is. De wereld die voor ons van belang is, is de wereld die we een zin kunnen geven. We zullen de wereld buiten de waarnemer niet beschouwen als een neutrale materiële wereld, een wereld zoals die uit fysische metingen naar voor komt. De gebruiker van producten en processen is geen passieve toeschouwer maar een actieve explorator en gebruiker van zijn eigen mogelijkheden met de producten en processen, hij/zij is enkel geïnteresseerd in een wereld die voor hem/haar zin heeft.

Uit de vele onderzoekingen sinds het begin van de twintigste eeuw blijkt dat waarneming niet zomaar onmiddellijk voortvloeit uit een stimulus of uit de structurering van stimuluscomponenten of uit een interpretatie van gewaarwordingen. Waarnemen blijkt zeer contextgevoelig te zijn. Een andere context leidt tot een ander emergent gedrag (hogere orde gedrag) en maakt het heel moeilijk om een stabiele en toch relevante waarnemingsomgeving te creëren. De waarnemer is een zich aanpassend en sturend systeem en zal het meetinstrument onbewust, automatisch, aanpassen aan de gevoeligheid die hij op dat moment nodig heeft. Ondanks het feit dat men vele elementaire variabelen kon vinden (geïsoleerd tijdens laboratorium experimenten) blijkt het waarnemingsgedrag daarvan niet afleidbaar te zijn. Op de duur zag men in dat men het absolute en reductionistische standpunt volledig moest verlaten en men begon in de wetenschap te erkennen dat in de waarneming van een bepaalde verhouding of verhoudingreeks reeds een bepaalde betekenis vervat zit. De verhoudingen zijn de verhoudingen van waarnemer tot het waargenomene maar ook van het waargenomene in zijn totale context en de waarnemer in deze context. Waarnemen kan dan het best begrepen worden als een directe registratie van verhoudingen, van relaties. De verhouding met wat we gewoon zijn bijvoorbeeld of de verhouding van het object van aandacht met een andere context. De verhouding ook van wat verwacht wordt vanuit onze herinnering en wat effectief aangeboden wordt. Zowel in het waargenome, in de waarnemer en de door beide gedeelde context bevinden zich de noodzakelijke voorwaarden tot waarnemen. De voldoende voorwaarde tot waarnemen is de relaties tussen deze componenten die blijken tijdens het waarnemen zelf. Het waarnemen is simultaan het waargenome, de waarnemer als hun omgeving in relatie met elkaar laten gebeuren.

Een bepaalde verhouding noemen we een patroon en we definiëren dit als datgene wat onveranderd blijft in een verandering. Niet alle patronen zijn onmiddellijk duidelijk, sommige patronen worden slechts gezien met de nodige voorkennis.

Anderzijds is het nagenoeg onmogelijk om een bepaald patroon niet meer waar te nemen, zelfs al heeft men de kennis waaruit men besluit dat het patroon foutief is. Dan spreekt men van “illusies” of waarnemingsparadoxen. Bij de waarnemingsparadoxen kan men niet aangeven "waar het fout loopt". De waarneming kan niet opgesplitst worden in een cognitief deel (wat in het hoofd zit), een sensor deel (wat in de zintuigen zit) en een actuator deel (wat in de spieren zit).

We nemen enkel het zinvolle patroon waar, door James Gibson (die de term “affordance” introduceerde) zelfs nog enger geïnterpreteerd: het bruikbare patroon dat gericht is op een bepaald doel.

Er is voortdurende verandering nodig om nog te kunnen waarnemen. Wij nemen alleen een verschil waar dat in de gegeven situatie “een verschil maakt”, met andere woorden: dat in de gegeven situatie relevant is. Een karakteristieke uiting hiervan is dat de grafiek van de aangenaam/onaangenaam waarneming van een variërende intensiteit twee bulten zal vertonen rond de onverschillige maat. Bijvoorbeeld: wanneer men een aantal mensen zou bevragen over hun aangenaam/onaangenaam gevoel bij de temperatuur van het water onder de douche of bij de voorkeur die ze geven om te wonen in een stad of in een dorp zal een gebied kunnen gevonden worden dat voor hen geen verschil maakt.

Om de inzichten in de elementen die nodig en voldoende zijn om het waarnemen als spontaan proces praktisch te kunnen toepassen (bijvoorbeeld bij het ontwerpen van een “user interface” die de gebruiker zal helpen bij zijn exploraties met nieuw ontworpen producten) is je voor te stellen dat je op stap gaat in een onbekend gebied met enkel een stafkaart en een kompas. Het eerste wat je doet is jouw eigen positie bepalen op de kaart. Dit is een combinatie van feedforward en feedback. Inderdaad moet je weten welke symbolen op de kaart hiervoor relevant kunnen zijn en moet je die op de kaart kunnen localiseren. Maar dat is niet genoeg: op de kaart vind je symbolen in de onmiddellijke omgeving van jouw veronderstelde plaats, die iets anders voorstellen dat datgene waar eerst je aandacht op gericht was. Door feedback uit de werkelijkheid krijg je dan bevestiging dat de veronderstelde locatie inderdaad overeenkomt met de werkelijke locatie waar je je bevindt. Bijvoorbeeld: kloppen de hoogtelijnen wel? Is dit een berg en geen dal? Kan het zijn dat zich daar een beekje bevindt?… Vervolgens moet je je een beeld vormen, met de kaart, van het doel dat je wil bereiken. Het doel is misschien helemaal niet zichtbaar vanop de plaats waar je je bevindt. Maar je kan wellicht nu wel een rechte lijn trekken van jouw plaats naar het doel en in die richting, met behulp van het kompas op weg gaan. Je kan je hierbij reeds een beeld vormen van de hindernissen die je zou kunnen tegenkomen (feedforward dank zij interpreteerbare symbolen op de kaart) maar een ervaren verkenner weet dat dit niet voldoende is. Het bos dat je dacht te doorkruisen zou misschien niet toegankelijk kunnen zijn, je zou een dicht struikgewas kunnen tegenkomen en de veronderstelling dat je de beek op de kruising met de uitgezette richting zou kunnen oversteken kan best wel eens tegenvallen. Feedback is dus onontbeerlijk, onvoorziene afwijkingen moeten gecorrigeerd worden, maar op zijn beurt is die feedback weer beïnvloed door de veronderstelde feedforward: we zijn in de eerste plaats op zoek naar feedback die we kunnen gebruiken met betrekking tot de kaart. Alle soorten feedback kunnen gebruikt worden om het wandelen zelf aangenamer te maken, maar niet alle feedback is een element dat kan gebruikt worden om het uitgezette pad te corrigeren. Het waarnemen is simultaan het waargenome, de waarnemer als hun omgeving in relatie met elkaar laten gebeuren.

Waarnemen is