Μια τρισδιάστατη ολογραφική προβολή είναι μια εικόνα που προβάλλεται σε μια οθόνη που φαίνεται να είναι τρισδιάστατη, πράγμα που σημαίνει ότι εμφανίζεται ως πραγματικό αντικείμενο ή πρόσωπο. Τα ολογράμματα αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά σε φωτογραφικό φιλμ στα μέσα του 3ου αιώνα, χρησιμοποιώντας φως λέιζερ που ανακλάται από ένα αντικείμενο. Όταν το φιλμ που αναπτύχθηκε φωτίστηκε ξανά με λέιζερ, η εικόνα εμφανίστηκε ως αντικείμενο που έμοιαζε με το πρωτότυπο. Η εικόνα θα άλλαζε καθώς ο θεατής κινούνταν γύρω της, παρόμοια με αυτό που συμβαίνει όταν κοιτάμε πραγματικά αντικείμενα.
Αργότερα αναπτύχθηκαν ολογράμματα που μπορούσαν να αναπτυχθούν με χρήση λέιζερ, αλλά ήταν ορατά υπό κανονικές συνθήκες φωτός. Αυτά τα ολογράμματα χρησιμοποιούνταν συχνά σε πιστωτικές κάρτες ή άλλα έγγραφα ως εικόνα επαλήθευσης ασφαλείας, επειδή δεν μπορούσαν να αναπαραχθούν με τυπικό εκτυπωτή. Αυτό επέτρεψε ιδίως στις εταιρείες πιστωτικών καρτών να προστατεύονται από πλαστογραφίες αναπτύσσοντας ολογραφικές κάρτες.
Η αρχαιότερη μορφή τρισδιάστατης ολογραφικής προβολής αναφέρεται συχνά ως «Pepper’s Ghost». Στη δεκαετία του 3, μια σκηνική πράξη από τον καθηγητή Pepper χρησιμοποιούσε μια φανταστική εικόνα που εμφανίστηκε στη σκηνή με πραγματικούς ηθοποιούς. Μετά από λίγο η εικόνα θα εξαφανιζόταν, κάνοντας πολλούς να πιστέψουν ότι είχε εμφανιστεί ένα πραγματικό φάντασμα. Το εφέ δημιουργήθηκε από ένα εφέ καθρέφτη που δημιουργήθηκε από διαφανές γυαλί.
Όταν ένα φωτισμένο αντικείμενο τοποθετείται μπροστά από ένα επίπεδο φύλλο γυαλιού, το γυαλί μπορεί να λειτουργήσει ως μερικός καθρέφτης, με μια πιο αμυδρή εκδοχή του αντικειμένου ορατή ως αντανάκλαση. Το «Pepper’s Ghost» δημιουργήθηκε από ένα γωνιακό φύλλο γυαλιού που τοποθετήθηκε στη σκηνή μεταξύ των ηθοποιών και του κοινού. Όταν ένα έντονο φως φώτιζε έναν ηθοποιό εκτός σκηνής, η εικόνα αντανακλούσε από το γυαλί και προς το κοινό, το οποίο δημιούργησε μια φανταστική εικόνα που φαινόταν να είναι παρούσα στη σκηνή. Οι προσπάθειες βελτίωσης της εικόνας απέτυχαν λόγω των ορίων ορατότητας από κανονικό γυαλί και πηγές φωτός εκείνη τη στιγμή.
Τον 20ο αιώνα, η ανάπτυξη της τηλεόρασης υψηλής ευκρίνειας και των προβολέων δημιούργησε μια νέα μορφή τρισδιάστατης ολογραφικής προβολής. Η νέα τεχνολογία χρησιμοποίησε έναν προβολέα φωτός που έστελνε ακίνητες εικόνες ή εικόνες βίντεο μέσω ενός μεγεθυντικού φακού και σε ένα λεπτό ανακλαστικό φιλμ. Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να μεταδοθεί σε επίπεδες ή καμπύλες επιφάνειες και να επιτρέπει στους ανθρώπους να βλέπουν άλλους σε πραγματικό χρόνο για τηλεδιάσκεψη ή σκηνικές παραστάσεις. Η προβαλλόμενη εικόνα είναι δισδιάστατη, αλλά ο ανθρώπινος εγκέφαλος ερμηνεύει την εικόνα ως τρισδιάστατη, κάνοντας ένα αντικείμενο να φαίνεται πραγματικό.
Μια άλλη εφαρμογή της τρισδιάστατης ολογραφικής προβολής χρησιμοποίησε λέιζερ αντί για κανονικό φωτισμό. Το τυπικό ορατό φως περιέχει ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων φωτός που παράγονται από τον λαμπτήρα και ταξιδεύουν σε τυχαίες κατευθύνσεις. Το φως λέιζερ είναι μια ευθυγραμμισμένη δέσμη, που σημαίνει ότι όλο το φως ταξιδεύει σε μια πολύ στενή δέσμη μιας ενιαίας συχνότητας φωτός. Εάν ένα αντικείμενο φωτίζεται με λέιζερ, το ανακλώμενο φως που αποστέλλεται σε μια οθόνη τρισδιάστατης ολογραφικής προβολής είναι εξαιρετικά εστιασμένο.
Μια εστιασμένη δέσμη λέιζερ θα δημιουργήσει μια πολύ φωτεινότερη και ευκρινέστερη εικόνα από το κανονικό φως. Η εικόνα θα παραμείνει επίσης εστιασμένη εάν αυξηθεί το μέγεθος της εικόνας ή η απόσταση από τον προβολέα λέιζερ. Αυτό συμβαίνει επειδή η δέσμη λέιζερ δεν διασκορπίζεται από απόσταση όπως το κανονικό φως, και επομένως θα παραμείνει καθαρή ακόμα και αν η εικόνα μεγεθύνεται. Οι εφαρμογές στις αρχές του 21ου αιώνα αυξάνονταν στους τομείς των επικοινωνιών, της σκηνικής ψυχαγωγίας και της τρισδιάστατης διαφήμισης.