Cuando un objeto está iluminado, podemos verlo porque las ondas de luz dispersadas por el objeto entran en nuestros ojos. Las ondas de luz de un objeto se pueden caracterizar mediante dos parámetros: amplitud, que corresponde al brillo o intensidad, y fase, que corresponde a la forma del objeto. La amplitud y la fase a menudo se describen en términos de amplitudes complejas. La amplitud compleja contiene toda la información completa de un objeto. Cuando la luz del objeto ilumina un medio de grabación, como una película fotográfica o una cámara CCD, debido a que estos medios de grabación sólo son sensibles a la intensidad de la luz, sólo se registran los cambios en la intensidad de la luz en el plano del medio de grabación. Los cambios de intensidad de la luz registrados son fotografías. Entonces, en fotografía, debido a este método de registro de intensidad, se pierde toda la información de fase de las ondas de luz emitidas por la escena tridimensional original. La pérdida de información de la fase del campo de luz esencialmente destruye las características tridimensionales de la escena, es decir, cuando miramos la foto desde diferentes perspectivas, no podemos observar el cambio de perspectiva (paralaje) y, por lo tanto, no podemos percibir la profundidad de las tres originales. -objeto dimensional. Básicamente, una fotografía es un registro bidimensional de una escena tridimensional.
La holografía es un método inventado por Gabor en 1948. Este método no sólo registra la información de amplitud del campo luminoso, sino también su información de fase. Durante el proceso de grabación holográfica, el medio de grabación registra amplitudes complejas, es decir, registra simultáneamente la información de amplitud y fase de la onda de luz original. Los cambios de intensidad registrados de esta manera se denominan hologramas. Posteriormente, cuando el holograma esté correctamente iluminado, nuestros ojos observarán la misma intensidad que produce el complejo campo luminoso. Una vez que se restablece el campo de luz complejo preciso, el ojo humano puede observar el campo de luz complejo original. El campo de luz complejo restaurado brinda toda la información de disparidad y profundidad del campo de luz complejo original. A través de la traducción (síntesis) de nuestro cerebro, es como ver el mismo objeto tridimensional original.