Η ολογραφία^[1][2] είναι η επιστήμη και η πρακτική της παραγωγής ολογραμμάτων. Συνήθως, ένα ολόγραμμα είναι μια φωτογραφική καταγραφή ενός φωτεινού πεδίου και όχι μιας εικόνας που σχηματίζεται από έναν φακό και χρησιμοποιείται για την απεικόνιση μιας πλήρως τρισδιάστατης εικόνας του ολογραφωμένου αντικειμένου, που φαίνεται χωρίς τη βοήθεια ειδικών ποτηριών ή άλλα ενδιάμεσα οπτικά συστήματα. Το ίδιο το ολόγραμμα δεν είναι μια εικόνα και είναι συνήθως ακατανόητο όταν βλέπει κανείς κάτω από το διάχυτο φως του περιβάλλοντος.

Είναι μια κωδικοποίηση του φωτεινού πεδίου ως πρότυπο παρεμβολής φαινομενικά τυχαίων μεταβολών στην αδιαφάνεια, την πυκνότητα ή το προφίλ επιφάνειας του φωτογραφικού μέσου. Όταν φωτίζεται κατάλληλα, το πρότυπο παρεμβολής περιθάλπει το φως σε μια αναπαραγωγή του αρχικού φωτιστικού πεδίου και τα αντικείμενα που βρίσκονται σε αυτό φαίνονται να παραμένουν εκεί, παρουσιάζοντας οπτικές ενδείξεις βάθους όπως parallax και προοπτική που αλλάζουν ρεαλιστικά με οποιαδήποτε αλλαγή στη σχετική θέση του παρατηρητή.

Στην καθαρή της μορφή, η ολογραφία απαιτεί τη χρήση φωτός λέιζερ για φωτισμό του θέματος και για προβολή του τελικού ολογράμματος. Σε μια σύγκριση δίπλα-δίπλα σε βέλτιστες συνθήκες, μια ολογραφική εικόνα είναι οπτικά αδιαίρετη από το πραγματικό θέμα, εάν το ολόγραμμα και το θέμα ανάβουν ακριβώς όπως ήταν κατά τη στιγμή της εγγραφής.

Ένα μικροσκοπικό επίπεδο λεπτομέρειας σε όλο τον καταγεγραμμένο όγκο χώρου μπορεί να αναπαραχθεί. Στην κοινή πρακτική, ωστόσο, γίνονται σημαντικοί συμβιβασμοί στην ποιότητα της εικόνας για την εξάλειψη της ανάγκης για φωτισμό με λέιζερ κατά την προβολή του ολογράμματος, και μερικές φορές, στο μέτρο του δυνατού, και κατά την πραγματοποίησή του. Η ολογραφική απεικόνιση συχνά καταφεύγει σε μια μη ολογραφική ενδιάμεση διαδικασία απεικόνισης, προκειμένου να αποφευχθούν τα επικίνδυνα υψηλής ισχύος παλμικά λέιζερ που χρειάζονται για να «παγώσουν» οπτικά τα ζωντανά άτομα, όπως ακριβώς απαιτεί η διαδικασία ολογραφικής εγγραφής με εξαιρετικά δυσμενή κίνηση. Τα ολογράμματα μπορούν πλέον να δημιουργούνται εξ ολοκλήρου από υπολογιστή για να εμφανίζουν αντικείμενα ή σκηνές που δεν υπήρχαν ποτέ.

Η ολογραφία διακρίνεται από τις φακοειδείς και άλλες προηγουμένως αυτοστερεοσκοπικές τεχνολογίες 3D απεικόνισης, οι οποίες μπορούν να παράγουν επιφανειακά παρόμοια αποτελέσματα, αλλά βασίζονται σε συμβατικές απεικονίσεις φακών. Οι ψευδαισθήσεις στο στάδιο, όπως το φάντασμα του Pepper και άλλες ασυνήθιστες, αινιγματικές ή φαινομενικά μαγικές εικόνες, συχνά ονομάζονται επίσης λανθασμένα ολογράμματα.