L'enregistrement d'un hologramme peut être effectué selon différentes configurations qui, pour certaines s'éloignent du principe de base de l'holographie, mais conservent une forte ressemblance avec cette dernière en ce qui concerne l'enregistrement du motif interféromètrique. Il est souvent fait usage d'une lentille convergente ou divergente interposée entre l'objet et le détecteur matriciel. Généralement l'onde de référence est choisie plane , de sorte que sa phase s'écrit simplement :
La diffraction avec les approximations de Fresnel nécessite de prendre en considération la distance finie séparant l'objet du support d'enregistrement. La figure 13 décrit le dispositif d'enregistrement. L'onde de référence est plane et peut être dans l'axe de l'onde objet pour la configuration « in line » ou elle peut faire un angle avec cette dernière, en configuration « off axis ». Ce dispositif est le plus répandu pour l'enregistrement numérique de motifs interférentiels [ ].
La distance objet-matrice de pixels doit respecter les conditions de Fresnel [ ].
Le dispositif d'enregistrement, représenté figure 14, place l'objet dans le plan focal d'une lentille convergente
La lentille a pour rôle de collimater le faisceau diffracté par l'objet. Cette configuration permet de compenser le terme de phase quadratique modulant la transmittance dans l'intégrale de diffraction de Fresnel. Ainsi la distance effective entre l'objet et le plan d'enregistrement est infinie relativement aux ouvertures objet et détecteur.
Cette configuration correspond aux conditions de Fraunhofer. Généralement, l'hologramme est qualifié d'hologramme de Fourier puisqu'une simple transformée de Fourier de la transmittance suffit pour reconstruire le champ objet.