上世紀八十年代初，法國在世界各地舉辦了一次特別的攝影展覽，人們欣賞到了神奇莫測的全新的攝影作品：牆頭上，明明看見伸出了一隻水龍頭，可是舉手前去擰一下，結果卻抓了個空；一隻鏡框，裡面什麼圖像也沒有，可是當一束光射過來，框裡就出現一位美麗的姑娘，她緩緩地摘下眼鏡，向人們微笑致意；一隻玻璃罩，裡面空無一物，可是，在光的照射下，罩裡馬上出現了愛神維納斯像……這就是神奇的全息攝影帶給人們的視覺衝擊。
全息攝影是一種利用波的幹涉記錄被攝物體反射（或透射）光波的信息（振幅、相位）的照相技術。它是通過一束參考光和被攝物體上反射的光疊加在感光片上相遇時發生幹涉，形成複雜的幹涉條紋而成。底片上某點的明暗程度不僅記錄被攝物體反射光波的振幅（強度），而且還記錄反射光波的相對相位。
一、全息照片的拍攝
全息攝影採用雷射作為照明光源，並將光源發出的光分為兩束，一束直接射向感光片（稱為參考光），另一束經被攝物體反射後再射向感光片（稱為物光），如圖1所示。這兩束光在感光片上疊加發生幹涉，感光底片上各點的感光程度不僅隨兩束光的強度也隨兩束光的相位關係而不同，所以全息攝影不僅記錄了物體上的反光強度，也記錄了相位信息。因為雷射具有很好的空間相干性和時間相干性，所以雷射的出現，為全息攝影提供了一個理想的光源。
要獲得理想的全息照片，拍攝時，物光和參考光的光程差要儘量小，兩束光的光程差相等最好，最多不能超過2cm；兩束光的夾角最好在45°左右，因為夾角越小，幹涉條紋就越稀，這樣對系統的穩定性和感光材料解析度的要求就低。
由於全息底片上記錄的是幹涉條紋，而且是又細又密的幹涉條紋，所以在拍攝過程中極小的幹擾都會引起幹涉條紋的模糊，甚至使幹涉條紋無法記錄。比如，拍攝過程中若底片位移一個微米，條紋就會分辨不清，因此，拍攝時要儘可能地防止相機和被攝物體的抖動。另外，氣流通過光路、聲波幹擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。為此，在曝光時要禁止大聲喧譁，不能隨意走動，保持整個環境的安靜。
二、全息照片的再現
全息照片的再現方法是用一束頻率和傳輸方向與參考光束完全一樣的雷射照射全息照片，就可以觀察到物體的立體圖像，如圖2所示。人從不同的角度看，可看到物體的不同側面，就好象看到真實的物體一樣，只是摸不到真實的物體。
全息照相再現的是一個精確複製的物光波，當我們「看」這個物光波時，可以從各個視角觀察到再現立體像的不同側面，猶如看到逼真物體一樣，具有景深和視差。如果觀看並排的兩輛「奔馳」汽車的全息照片，當我們改變觀察方向時，後一輛車被遮蓋部分就會露出來！一張全息照片相當於從多個角度拍攝、聚焦成的許多張普通照片。因此，一張全息照片的信息量相當於100張甚至1000張普通照片信息量的總和。
三、全息攝影的應用
全息照片具有立體感強、形象逼真、信息量大等特點，所以全息攝影用途非常廣泛。
在我們的生活中，常常能看到全息攝影技術應用的例子，比如在一些信用卡和紙幣上就有用全彩全息圖像技術製作出的聚酯軟膠片上的「彩虹」全息圖像，來實現防偽的目的。而模壓彩虹全息圖像，由於它的三維層次感強，並隨觀察角度而變化的彩虹效應，其防偽功能更強。
把一些珍貴的文物用全息攝影技術拍攝下來，展出時可以真實地立體再現文物的全貌，參觀者欣賞時可以獲得更加全面的文物信息，而原物則可以妥善保存；大型全息圖片既可以展示轎車、衛星以及各種三維廣告，亦可採用脈衝全息技術再現人物肖像，小型全息圖片可以戴在頸項上形成美麗裝飾。
除光學全息外，現在還發展了紅外、微波和超聲全息技術，這些技術在軍事偵察和監視上有重要意義。我們知道，一般的雷達只能探測到目標的方位、距離等，而全息照相則能給出目標的立體形象，這對於及時識別飛機、艦艇等的特徵有很大作用。超聲全息照相能再現潛伏於水下物體的三維圖像，由於對可見光不透明的物體，往往對超聲波透明，因此可用來進行水下偵察和監視，也可用於醫療透視及工業無損檢測等。
目前，地震波、電子波、X射線等方面的全息技術也正在深入研究之中，它們有著極其廣泛的應用，如用於研究火箭飛行的衝擊波、飛機機翼蜂窩結構的無損檢驗等，都取得了良好的效果。