高速摄影是人眼时间分辨能力的延长，能够实现高速过程的空间—时间四维信息的记录和处理分析，是目前形象化研究超快过程即瞬态事件的唯一有力工具。如高压放电现象、激光武器的巨脉冲激光飞片和Z-Pinch爆磁箍缩基础研究等需要亚纳秒的时间分辨率。 将高速摄影技术与数字全息技术相结合，利用多幅数字全息技术来实现极高速摄影是一种非常有前景的极高速摄影方式。这种摄影技术不仅再现图像信息丰富，而且利用数字全息响应速度快、无湿处理的优点，实现了全息图的记录、存储、数据处理和再现全过程的数字化和自动化。另外多幅数字全息高速摄影的时间分辨率极高，理论上可以达到1015pps甚至更高，是目前所有报道中摄影频率最高的一种摄影方式。 本篇论文分析了数字全息的记录、数据处理、再现算法等；探讨了将数字全息应用于多幅数字全息极高速摄影技术的原理和方法，包括多幅全息的编码方法、频谱分离、数字再现等问题；初步完成了国家自然科学基金项目—光学亚纳秒分幅时间多幅数字图像记录的原理和技术(60477042)中的图形处理、数据再现等的软件编写工作，该系统将可以达到1010pps以上的摄影频率。 第三章中通过对菲涅尔数字全息再现算法的分析，提出了通过数字聚焦来提高再现图像分辨率的方法，而且利用该方法还可以控制再现像像素的大小，从而进一步控制再现图像的尺寸。通过模拟实验模拟了该方法的控制过程，取得了预期的效果。在第四章中通过对多幅数字全息记录图频谱的研究，用另外一种方法得出了频谱偏移量与参考光夹角、与参考光波长的关系，并推导出了偏移量的计算公式。最后编写了多幅数字全息极高速摄影的数据处理、分离再现的软件，并使用该软件模拟了多幅数字全息极高速摄影的记录过程，经数字处理成功再现了原待记录图形的多幅图像。该软件可以直接用于《光学亚纳秒分幅时间多幅数字图像记录的原理和技术(60477042)》项目中，来完成多幅数字全息的数据处理和再现工作。