利用白光点光源以共轭方式照射全息板，便会同时再现物像与缝隙的实像。由于全息显示图像的基本作用相当于光栅，在白光照射下具有色散的作用，故不同颜色的狭缝像分布于不同的方位。当人眼从缝隙像左方观看全息板时，三维全息成像，通过不同颜色的缝隙像便-看到该种颜色的物像。当人眼上下移动时，3d全息成像，物象会产生出宛如彩虹一样的颜色变化，这也是此种全息显示图像名称的由来。
彩虹式全息显示图像技术的问世给全息显示注入了新的活力，众多研究者对其进行了不断的改进与发展，3d全息成像，并在众多领域得到了应用。如将记录时的单缝变为多缝，可使同一角度观看的再现像具有与实物一样的彩色，或对黑白图像进行假彩色编码。
全息影像技术自20世纪60年代激光器问世后得到了迅速的发展。物体表面的反射光和散射光到达记录干板后形成物光波；同时引入另一束参考光波平面光波或球面光波照射记录干板。对记录干板-后便可获得干涉图形，即全息显示图像。利用光源从左方照射全息板，全息板中的各条纹层宛如镜面一样对再现光产生出反射，在反射光中观看全息板便可在原物处观看到再现的图像。
由于人类的双眼是横向观察物体的，全息成像，且观察角度略有差异，图像经视并排，两眼之间有6厘米左右的间隔，神经的融合反射及视觉心理反应便产生了三维立体感。根据这个原理，可以将3d显示技术分为两种：一种是利用人眼的视差特性产生立体感；另一种则是在空间显示真实的3d立体影像，如基于全息影像技术的立体成像。全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了位相信息。
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