计算机与数字元件(声光调制器件、电寻址或光寻址液晶器件等)的结合使全息显示不再像传统全息一样要依赖化学介质,而是用计算机代替记录干板,用数字元件进行光调制,使得全息显示更趋于数字化和实用化。彩色全息是一种利用三原色达到真彩色图像的方法,得到的图像色彩明亮、对比度、清晰度高,信息量丰富,在三维图像显示方面拥有独特的优势。近二十年来彩色全息发展迅速,但是存在再现像的串扰和散斑等问题,这些都严重影响图像的观察效果。由于激光的强相干性,光波在传播过程中多次反射后产生干涉,使再现像表面看起来不均匀,也就是散斑。很多研究者致力于散斑问题的研究,弱相干光全息成像被提了出来。发光二极管(LED)相对激光来说相干性较低,而且色饱和度高,已经被证明完全适合作为全息成像的光源。利用LED做光源能基本解决图像的散斑问题,提高全息成像质量。本文以数字元件硅上液晶(Liquid Crystal On Slicon,LCOS)作为空间光调制器,研究实现相位型彩色全息的算法：1研究了平行平面间的分数阶傅里叶变换,分析了变换过程中采样率对成像大小的影响,改进了卷积计算过程,解决了全息成像受采样率限制的问题,最终可以实现任意尺寸图像的投影。2提出了一种空间叠加实现彩色全息的方法,结合传统的GS迭代方法,计算出原图RGB分量对应的全息图然后相加合成一张彩色全息图。3采用空间混色的方法,把空间光调制器在空间分成三部分,分别加载不同颜色的全息图,使彩色全息图的零级波与成像位置分开,成像位置自由度变大,从而可以任意控制图像的大小,更好地保证三原色对应的全息图再现像在空间的重合等。文章中对空间叠加、时分复用和空分复用这几种实现彩色全息的方法进行了讨论,并进行了仿真和实验对比,结果证明文章中提出的空间叠加方法在算法上更容易克服图像的串扰问题,而且无需增加实验装置的复杂度。对LED的光谱进行了研究,提出了增大其相干性的方法。进行了LED彩色全息成像实验,得到了散斑度较低而且空间重合性很好地彩色全息图。文章最后提出了利用光学器件降低激光的空间相干性的方法。将此方法的全息成像与LED以及激光成像进行了对比。结果证明与激光相比,LED在改善图像散斑问题上具有明显的优势,当降低激光的相干性时,图像散斑问题得到了明显改善,进一步确定了弱相干光全息成像的可行性。