利用全像干涉术量测三维的位移向量时，由于一个观测方位仅能得到某一方向的分量，因此需经由三个观测方位以得到三个独立的分量；当此三个方位系利用三张不同的全像片时，此种位移量测方法，即称为多重全相片分析法，其分析系统中M1、M2、M3分别代表各全像片的观测点，k1、k2、k3为其观测之方向，k4为入射光之方向，同时系统的三个敏感向量(sensitivity vector)为不共平面之向量的s1、s2、s3，P为待测点，L为其位移，则L可由下列公式求得： 其中，N 为第 i 张全像片上 P 点的条纹序。