Cette figure montre le principe de la méthode temps réel. On éclaire simultanément l'hologramme avec le faisceau référence et l'objet avec le faisceau objet. Le faisceau référence diffracte sur l'hologramme et reconstruit l'objet enregistré précédemment. Dans le même temps, le faisceau objet éclaire l'objet réel et celui ci interfère avec l'onde virtuelle reconstruite par diffraction. L'observateur peut visualiser directement l'objet reconstruit et les franges d'interférences qui modulent son amplitude. Cependant, en vue d'une exploitation quantitative on remplace l'observation visuelle par une observation avec caméra ou appareil photographique. Il suffit de placer la visée de l'objectif vers l'ordre +1 et de faire la mise au point sur l'objet comme indiqué sur la figure.