W 1666 r. Izaak Newton stwierdził, że światło białe, jest mieszaniną wielu barw, które można rozszczepić np. rzutując na pryzmat. Widzimy wtedy tęczę od czerwieni, aż po fiolet. Światło widzialne ma długość 400-700 nm. Oko ludzkie rozpoznaje trzy podstawowe barwy: niebieską, czerwoną i zieloną. Pozostałe powstają z ich mieszania w różnych proporcjach. Substancje, zależnie od swojego składu chemicznego świecą światłem o różnych barwach. Takie substancje (organiczne) stosuje się w fotografii. Niektóre wspomagają nasze działania, a inne są czynnikiem negatywnym.
Po raz pierwszy zapisano barwy w połowie XIX w. Za udane uważa się doświadczenia James Clerk Maxwella i Antoine Henry Becquerela, chociaż sprzęt był niedoskonały, emulsja czuła nierównomierna, a płytki srebrnej, po naświetleniu nie udało się utrwalić. Zdjęcie kolorowe wykonał francuski fizyk Gabriel Lippmann. W roku 1891 opracował metodę reprodukcji barw, opartą na zjawisku interferencji światła. Nie znalazła ona zastosowania w praktyce, ale roku 1908 otrzymał za nią Nagrodę Nobla. Intensywne prace nad zapisaniem barwnego zdjęcia podjęto na przełomie XIX i XX w.
Metoda Szczepanika
Kolorowe obrazy uzyskiwano nakładając na siebie 3 klisze w podstawowych barwach (metoda addytywna), lub rozdzielając emulsję na maleńkie drobiny czułe na różne barwy (metoda rastrowa). Addytywny system realizacji trójbarwnych zdjęć przy pomocy specjalnej kamery opracował Polak, Jan Szczepanik (1899), nazywany polskim Edisonem. Miał 12 obiektywów i materiał fotografowany był na przemian, przez trzy z nich jednocześnie. Zdjęcia realizowano na filmie barwnym, małoobrazkowym. Metodę Szczepanika wykorzystał 29 lat później Kodak.
Kinemacolor i Technicolor
W 1906 r. rozpoczęto próby systemu Kinemacolor (Edward Raymond Turner i George Albert Smith), który polegał na stosowaniu czerwonych i zielonych filtrów. Aparatura pracowała ze zdwojoną prędkością, a więc był to system kosztowny. Nie mógł być stosowany w atelier, ze względu na zbyt małą ilość światła. W tym systemie zarejestrowano Pogrzeb króla Edwarda VII, Koronację króla Jerzego V i Wielką paradę morską w 1911 r.
Z. Homolka (1907) odkrył, że niektóre substancje wywołujące, mogą jednocześnie wytwarzać barwniki i na tej bazie R. Fischer i S. Siegriest (1909) opatentowali sposób na wywoływanie fotografii barwnej (ang. color film, color cinematography), który stosowany jest do dziś. Podstawą jest wielowarstwowa emulsja, której kolejne warstwy odpowiadają za odtworzenie określonych barw. Długo warstwy ze sobą wchodziły w reakcje, a materiał szybko się degenerował.
Pierwsze wygodne w użyciu materiały (kolorowe, ang. natural colour) zaczęli produkować bracia Lumière (1908). Płyty Autochrome stosowano do II wojny światowej. Wadą były ogromne straty światła, a więc problemy z doświetleniem fotografowanych obiektów. Kolejny system to Technicolor (1915, L. Dufray, H.T. Kalmus i D.F. Comstock).Początkowo opierał się na metodzie Szczepanika, ale wkrótce opracowano metodę dwubarwnej techniki substraktywnej i taką taśmę pokazano w 1923 r. w Hollywood. Taśma miała dwie emulsje i znacznie łatwiej ulegała uszkodzeniom i zarysowaniom. Ponadto była 3,5 x droższa od najlepszych taśm czarnobiałych.
W latach 20. XX w., 80 % kopii było barwnych, ale większość kolorowanych. Pojawienie się filmu dźwiękowego wymusiło na producentach sięgniecie po taśmę kolorową, bo inne metody kolorowania nie mogły być stosowane z dźwiękiem. Pomiędzy 1929 – 1931 r. wyprodukowano aż 45 takich filmów. W 1932 r. Technicolor zaprezentował nowy system, który także nie odtwarzał kolorów całkiem naturalnie. Vincent Minelli kręcąc film o Van Goghu (Pasja życia, 1956), aby uzyskać kolor zboża podobny do kolorów obrazu, musiał spryskać całe pole złotą farbą.
Lata 1932-1952 to czas monopolu Technicoloru. Za pierwsze pełnometrażowe filmy barwne uznaje się Becky Sharp (reż. R. Mamoulin, 1935), Grunię Kornakową (reż. N.W. Ekk, 1936) i Przemineło z wiatrem (reż. V. Fleming, 1939), ale pierwszy sukces to Królewna Śnieżka i siedmiu krasnoludków (reż. Walt Disney, 1937). Kolor we wszystkich miał znaczenie artystyczne.
W Polsce pierwszy film kolorowy, dokument Wesele księżackie w Załkowie Borowym, nakrecił inż. Tadeusz Jankowski (1937). Filmowaniu towarzyszyły duże uciążliwości: korzystano ze specjalnych kamer i obróbki laboratoryjnej trzech oddzielnych negatywów, które potem trzeba było zgrać idealnie konturami. Częściowo udało się to pokonać w latach 1935/36, kiedy Kodak i Agfa wprowadziły na rynek materiały barwne, wielowarstwowe, których obróbka opierała się na metodach Kodachrome i Ektachrome, a w 1941 r. połączono trzy negatywy w jedną taśmę.
Po wojnie (w ramach reparacji) Agfa musiała udostępnić posiadane patenty. Na świecie przyjęto system Agfy i go udoskonalano. Pod koniec lat 40. pojawiła się taśma Eastman Color i w ciągu następnych trzech lat uzyskała prymat na rynku. Od 1952 r. można było używać jej w dowolnej kamerze. Popularna taśma Kodaka Eastman Color SP, podobnie jak wszystkie poprzednie, płowiała w ciągu 7 – 10 lat od naświetlenia. Dopiero Eastman Color Print 5384 (1982) daje gwarancję utrzymania koloru przez 90-100 lat.
Opatentowano ponad 200 innych metod wywoływania fotografii barwnej. Materiały zawsze zawierają trzy podstawowe warstwy, jednak niektóre taśmy światłoczułe miewają 10 do 20 warstw, które kolejno obrabiane są w procesie wywoływania. Są czułe na daną barwę, lub są to warstwy obojętne, ochronne czy filtrujące.
Proces wywoływania obejmuje także wybielanie materiału. Wypłukuje srebro i zamienia w jony srebra przez utlenienie. Pozostawienie czystego srebra może mieć wpływ na toczenie się dalszych, już niekontrolowanych procesów. Ze względów artystycznych pozostawia się materiały pozytywowe bez wybielania. Uzyskane kolory sprawiają wrażenie zimnych. Ma to wpływ na brzmienie analogowej ścieżki dźwięku. Ostatnim elementem procesu jest utrwalenie.
Kolejnym kierunkiem rozwoju filmu miało być kino zapachowe
Pomysł, próbowano wdrożyć już w 1906 r. Podczas projekcji filmu o wystawie róż olbrzymią dmuchawą rozpylano zapach esencji różanej. W czasie czołówki filmu Czar bzów (1929), do przewodów wentylacyjnych wlano perfumy o odpowiednim zapachu. Pierwszym zapachowym filmem był Szwajcarski Mój sen (1940), który pokazano na Światowej Wystawie w Nowym Jorku. System mógł rozpylić ponad 4 tys. woni. Film przeszedł bez echa.
W 1959 r. powstał amerykański Za wielkim murem zrealizowany w systemie totalscope, ze stereofonicznym dźwiękiem i w systemie zapachowym aromaramatłoczącym zapachy przez przewody wentylacyjne. Film wyświetlano na wystawie w Brukseli (bez zapachów) i zdobył, aż dwie nagrody. Inne próby to smell – o – Vision doprowadzający do foteli rurki z zapachami i odorama. Widzowie otrzymują 10 kartoników. Kiedy na ekranie pojawia się cyfra pocierają odpowiedni kartonik monetą, a on wydziela stosowny zapach.
Kino trójwymiarowe
Próbowano i nadal się próbuje upowszechnić kino trójwymiarowe (3D). To możliwość zobaczenia bryłowości świata. Kamera ma dwa obiektywy umieszczone koło siebie w odległości ludzkich oczu i niezależne systemy rejestrujące oba obrazy, dedykowane dla właściwego oka. Pierwsze próby podjęto na początku XX w. Był to obraz stroboskopowy powstający z dwóch obrazów naświetlonych koło siebie lub anaglifowy nałożonych na jednej taśmie, ale wywołanych w różnych kolorach.
Film w 3D po raz pierwszy pokazano w 1915 r. Wrażenie trójwymiarowości uzyskano rzutując na ekran z dwóch równoległych projektorów obrazy, sfilmowane dwoma obiektywami oddalonymi od siebie o 2,5 in (6,35 cm). Widownia oglądała film przez dwubarwne czerwono-zielone okulary. Pokaz nie był udany. Obraz drgał. Podobny efekt uzyskano powtarzając eksperyment 40 lat później.
W 1922 r. pokazano trójwymiarową Potęga miłości, zrealizowaną metodą H.K. Fairalla i w tym samym roku Radio – Mania w systemie Teleview L. Hammonda. Naśladowców było niewielu. W 1924 r. powstał Obłęd zrealizowany z dźwiękiem w systemie Phonofilm, a w obrazie Plastigram, a także Nozze Vagabonde (Włochy, 1936) i Prawie uchwytny (Niemcy, 1937). Za udany można uznać radziecką wersję Robinsona Crusoe (reż. A. Andrejewskij, 1947) w systemie Stereokino. Jego twórcą był S.P. Iwanow, który pokrył ekran cienką metaliczną warstwą, tworzącą raster równoległych pionowych linii zaprojektowanych tak, by odbijały podwójny obraz oddzielnie dla prawego i lewego oka. Uzyskany efekt był podobno piorunujacy.
Dopiero w latach 50. XX w. można mówić o sukcesach. Najczęściej kręcono filmy w wersjach 3D i standardowej. Tak było z M jak morderstwo (reż. Alfred Hitchock, 1954). Kolejna próba to film z dźwiękiem stereofonicznym Dom z wosku (reż. A. de Toth, 1953). Sprawozdawcy pisali o kakofonii dźwięków osaczających widza ze wszystkich stron (użyto 25 głośników), a reżyser nie mógł ocenić swojego dzieła, bo nie widział na jedno oko. Natomiast Diabeł Bwana (1952) odniósł ogromny sukces.
Filmowcy uważali, że film 3D obroni ich przed telewizją. W USA przystosowano ponad 5 tys. kin, ale do połowy lat 90. XX w. powstało jedynie kilkadziesiąt takich filmów. Zarówno aparatura, jak i koszt produkcji, są zbyt wysokie. Za największego beneficjenta można uznać firmę produkującą okulary. Teoretycy filmu do kina trójwymiarowego podchodzą sceptycznie. Mówi się o natrętnym przypominaniu o technice i o katastrofie, jaką byłoby utożsamienie sztuki filmu z rzeczywistością. Idea 3D powróciła w formacie IMAX. Początkowo były to filmy dokumentalne, a od lat 90. XX w. także fabularne i najczęściej są to wersje filmów nakręconych techniką klasyczną. Jedyną polską próbą, jest 1920 Bitwa warszawska (reż. Jerzy Hofmann, operator Sławomir Idziak, 2011).
Wykorzystywano też dla filmu holografię. Metoda opracowana w 1977 r. przez W. Komara dawała złudzenie trójwymiarowości bez potrzeby posługiwania się specjalnymi okularami. Polegała na wykorzystaniu do tworzenia obrazu przestrzennego światła laserowego. Obraz zapisywano na światłoczułym materiale holograficznym, a następnie odczytywano aparaturą laserową. Jeżeli widz zmieniał miejsce obserwacji, widział dany obiekt pod odmiennym kątem, podobnie jak w warunkach naturalnych. Film mogły oglądać jednocześnie najwyżej cztery osoby. Najbardziej znany film holograficzny to Capitan Eo (reż. Francis Ford Coppola, 1987). W 2018 r. Vimeo uruchomiło specjalny kanał tylko dal filmów holograficznych.
