Obrazová holografie patří mezi nejrozšířenější oblasti aplikace optických difrakčních struktur. Cílem je zhotovování třídimensionálních (3D) obrazů, či abstraktních difrakčních a barevných obrazců. Kusová a malosériová výroba se uskutečňuje jak pro střední a větší formáty (halogenostříbrné materiály), tak pro menší formáty (dichromovaná želatina, fotopolymery). Masová výroba hologramů se většinou provádí ražením matric do plastových fólií, které se pak aplikují formou samolepek, nebo horkou ražbou na papírový, případně tkaninový podklad. Obrazové hologramy se uplatňují jako obrazy v umění, prostorové ilustrace, dokumentace, jako šperk, hříčka, reklamní prvek, dekorace (difrakční fólie) i zabezpečovací prvek.
Informační obsah hologramu je díky vysoké prostorové frekvenci (řádu tisíců čar/mm) vysoký, avšak pro vizuální pozorování je řada informací nadbytečná a okem nepostižitelná. Naskýtá se tedy otázka nadbytečnosti, a tím pádem i možnosti redukce informačního obsahu na nezbytnou oku přiměřenou úroveň. takové redukci objemu zachycovaných informací dochází použitím techniky duhových hologramů. U duhového hologramu se pomíjí vertikální paralaxa (tj. prostorovost) obrazu. Obraz je při záznamu zobrazován přes vodorovnou štěrbinu, a ta se díky dispersi hologramu v bílém světle při dopadu rekonstrukční vlny rekonstruuje duhově.