数字全息技术除了具有光学全息的优点外还具有图像获取快,处理方便等优点,被广泛研究和应用。如果记录目标对光敏感可以采用降低光波强度的方法以减小光波对记录目标和实验结果的影响。用传统的全息记录材料(如全息干板,光聚合物)记录微光照射下的全息图很困难,近年来随着高灵敏,高探测效率光电传感器的发展,提出了光子计数水平的数字全息技术。本文将光子计数技术和数字全息技术结合,实验验证了微光条件下光子计数数字全息的可行性。实验中在离轴全息光路中使用单光子探测器EMCCD和计算机实现全息图像的快速采集,实时观察和数值再现。本文主要分为理论介绍和实验分析两部分。理论部分介绍Fresnel衍射数值计算方法,分析数字全息记录条件,并计算机仿真全息记录和再现过程,对再现像中存在零级光和共轭像的问题采用相关数字图像处理方法提高再现像质量。实验部分,首先介绍实验系统及所用器件；其次在反射式离轴数字全息实验光路中用CCD记录不同积分时间下的全息图像,并通过MATLAB数值再现并分析实验结果；最后在极微弱光照条件下用单光子探测器EMCCD记录不同积分时间的下反射式离轴菲涅尔全息图像,数值计算完成衍射再现过程,对再现结果滤波、增强、去噪处理后,分析实验结果。