3D holografska projekcija je slika projicirana na ekran koja se čini trodimenzionalnom, što znači da se pojavljuje kao pravi objekt ili osoba. Hologrami su prvi put razvijeni na fotografskom filmu sredinom 20. stoljeća, koristeći lasersko svjetlo reflektirano od objekta. Kada je razvijeni film ponovno osvijetljen laserom, slika se pojavila kao objekt nalik originalu. Slika bi se mijenjala kako se gledatelj kretao oko nje, slično onome što se događa kada gledate stvarne objekte.
Kasnije su razvijeni hologrami koji su se mogli razviti pomoću lasera, ali su bili vidljivi pod normalnim svjetlosnim uvjetima. Ti su se hologrami često koristili na kreditnim karticama ili drugim dokumentima kao slika za sigurnosnu provjeru, jer se nisu mogli reproducirati standardnim pisačem. To je omogućilo tvrtkama za kreditne kartice da se zaštite od krivotvorina razvijanjem holografskih kartica.
Najraniji oblik 3D holografske projekcije često se nazivao “Pepper’s Ghost”. U 1860-ima, scenska gluma profesora Peppera koristila je sablasnu sliku koja se pojavila na pozornici sa stvarnim glumcima. Nakon nekog vremena slika bi nestala, što bi mnoge navelo da vjeruju da se pojavio pravi duh. Efekt je stvoren efektom zrcala stvorenim od prozirnog stakla.
Kada se osvijetljeni predmet postavi ispred ravnog staklenog stakla, staklo može djelovati kao djelomično zrcalo, s prigušenom verzijom objekta vidljivom kao odraz. “Pepper’s Ghost” nastao je kosim staklom postavljenim na pozornici između glumaca i publike. Kada je jako svjetlo obasjalo glumca izvan scene, slika se reflektirala od stakla prema publici, što je stvorilo sablasnu sliku koja se činila prisutna na pozornici. Pokušaji poboljšanja slike nisu uspjeli zbog ograničenja vidljivosti uobičajenog stakla i izvora svjetlosti u to vrijeme.
U 20. stoljeću razvoj televizije visoke razlučivosti i projektora stvorio je novi oblik 3D holografske projekcije. Nova tehnologija koristila je svjetlosni projektor koji je slao statične ili video slike kroz leću povećala i na tanki reflektirajući film. Ova tehnologija mogla bi se emitirati na ravne ili zakrivljene površine i omogućiti ljudima da gledaju druge u stvarnom vremenu za video konferencije ili scenske nastupe. Projicirana slika je dvodimenzionalna, ali ljudski mozak tumači sliku kao trodimenzionalnu, čineći da se objekt čini stvarnim.
Druga primjena 3D holografske projekcije koristila je laser umjesto normalnog osvjetljenja. Standardno vidljivo svjetlo sadrži širok raspon svjetlosnih frekvencija koje generira žarulja i putuju u nasumičnim smjerovima. Lasersko svjetlo je kolimirana zraka, što znači da sva svjetlost putuje u vrlo uskom snopu jedne svjetlosne frekvencije. Ako je objekt osvijetljen laserom, reflektirana svjetlost poslana na 3D holografski projekcijski zaslon je visoko fokusirana.
Fokusirana laserska zraka stvorit će mnogo svjetliju i oštriju sliku od normalnog svjetla. Slika će također ostati u fokusu ako se poveća veličina slike ili udaljenost od laserskog projektora. To se događa jer se laserska zraka ne raspršuje na udaljenosti kao normalno svjetlo, pa će stoga ostati jasna čak i ako se slika poveća. Početkom 21. stoljeća sve su više primjene na području komunikacija, scenske zabave i trodimenzionalnog oglašavanja.