彩色数字全息检测研究中，当物体的投影尺寸与CCD面阵尺寸有较大差异时，为充分获取物体信息，可以使用透镜系统对物光进行变换，并且，基于物和像的相似特性，将物体的像视为像空间中的物体在像空间中进行彩色数字图像重建是常用的方法。像空间中确定不同波长光照的物体的像平面，按照同一物理尺寸重建不同色光的像光场是应用研究中必须解决的问题。提出一种不必知道光学系统的透镜参数而通过实验确定不同色光像平面的简易方法，并基于数字全息重建像焦深的研究，在像空间中较好地重建了物体的彩色图像。

搭建了基于空间光调制器的非相干光照明全息记录系统，建立了系统的波动数学模型，获得了系统的点扩展函数、横向放大率以及再现距离的具体表达式。实验给出了分辨率板的相移数字全息图和重建像，然后对两个非荧光骰子进行全息拍摄，在不同平面实现了数字聚焦。给出了该系统下的彩色全息实验结果。结果表明这种非相干光照明全息系统可以快速获取三维物体的全息图，再现时结合相移算法可以得到无零级像和共轭像的高质量重建像。

在物光通过透镜系统到达CCD平面的彩色数字全息研究中，将每一色光的像视为像空间中的物体。基于全息图补零的一次傅里叶变换(1-FFT)重建方法，导出既能较好地统一不同色光重建物体的物理尺寸，又能考虑透镜色差影响的彩色数字全息图像重建方法。对该方法的研究结果表明，透镜色差的影响等效于让物体的重建像偏离了理想的重建像平面。然而，数字全息重建图像具有一定的焦深，在多数情况下，可以忽略透镜色差的影响，利用厂家给定的焦距标称值获得满足实际需要的彩色重建图像。

彩色全息显示是全息显示的一个重要研究目标。研究了使用RGB三色激光的彩色全息显示技术，提出基于空分复用的彩色全息显示方法。全息光电再现像的成像区域大小和成像区域中心位置依赖于RGB三色激光的波长，通过调节RGB三色分量原图大小以及加载数字闪耀光栅实现RGB三色再现图像分量区域大小和成像中心的重合。基于空分复用的方法建立了彩色全息显示系统，最终的彩色全息显示系统利用空间光调制器加载计算生成的24 bit全息图再现彩色图像。实验结果验证了该方法的可行性。