С самого начала немые фильмы можно было раскрашивать нефотографическими методами. Одним из способов была ручная раскраска кадров по отдельности. Другой метод позволял использовать монохромные участки для создания настроения (например, синий цвет для ночных сцен или красный для страстных сцен). Монохромные кадры создавались путем «тонирования» основы пленки или «тонирования» эмульсии (путем купания пленки в химических солях).
Цветная фотография была теоретически обоснована за несколько десятилетий до того, как она была разработана для киносъемки. В 1855 году британский физик Джеймс Клерк Максвелл утверждал, что полноцветную фотографическую запись сцены можно сделать, сняв три отдельных черно-белых негатива через фильтры, окрашенные, соответственно, в красный, зеленый и синий — три основных цвета. При преобразовании в позитив прозрачные экспонированные участки трех пленок могли пропускать свет через соответствующий фильтр, чтобы получить три изображения — красное, зеленое и синее. Наложение этих трех изображений «восстанавливало» изображение в его первоначальных цветах.
В 1868 году Луи Дюко дю Орон выделил аддитивную и субтрактивную системы цвета. Обе системы возникли как красная, зеленая и синяя негативные записи. Разница заключается в позитивном изображении, которое может быть скомпоновано из аддитивных или субтрактивных первичных цветов. Субтрактивные первичные цвета — голубой, пурпурный и желтый — являются дополнениями аддитивных первичных цветов и могут быть получены путем вычитания из белого цвета соответственно красного, зеленого и синего. (Вычитание всех трех аддитивных первичных цветов дает черный цвет; сложение всех трех цветов дает белый цвет).
В кинематографических отпечатках перекрывающиеся слои красителей трех субтрактивных первичных цветов одновременно наносятся на чистую прозрачную основу, и изображение проецируется с экспозицией белого света. Темные участки голубого слоя вычитают весь красный цвет, пропуская только голубой (смесь голубого и зеленого); прозрачные участки пропускают весь белый свет. Пурпурный и желтый слои действуют аналогично, и получается оригинальное цветное изображение. Тонкость разрешения ограничивается только структурой фотографического зерна или глобул красителя.
Первые пленочные цветовые системы были аддитивными, но они столкнулись с непреодолимыми ограничениями. В аддитивной системе три цветовых записи остаются дискретными и встречаются на экране только в виде лучей света. Наилучшее изображение получается, когда для каждого цвета снимается отдельный фильм; однако каждый цвет может занимать чередующиеся кадры или небольшие, чередующиеся части каждого кадра одного фильма. (Современный пример аддитивного цвета можно увидеть в проекционном телевидении, где красные, зеленые и синие линзы сходятся, создавая изображение, настолько увеличенное, что отдельные цветные области, или точки, становятся различимыми).
Самым известным из ранних аддитивных процессов был Kinemacolor (1906), в котором для удобства использования три цвета были сведены к двум: красно-оранжевому и сине-зеленому. Одна черно-белая пленка фотографировалась и проецировалась со скоростью 32 кадра в секунду (вдвое больше обычной скорости немого кино) через вращающийся цветной фильтр. Две цветные записи занимали чередующиеся кадры и интегрировались благодаря свойственному человеческому глазу удержанию. Поскольку не было отдельных красно-оранжевых и сине-зеленых записей для каждого изображения, при быстром движении было заметно смещение от кадра к кадру, так что у лошади могло показаться, что у нее два хвоста. Изобретатели пытались увеличить скорость пленки, уменьшить размер кадра или объединить две пленки с помощью зеркальных призм, но аддитивные системы по-прежнему страдали от чрезмерного расхода пленки, плохого разрешения, потери света и проблем с регистрацией.
Первым субтрактивным процессом, использующим одну полосу пленки в обычном проекторе без фильтров, стал Prizma Color в 1919 году. (Prizma Color был представлен как аддитивный процесс, но вскоре был пересмотрен). В основе лежала оригинальная «дуплицированная» пленка с эмульсией на обеих сторонах. Одна сторона была тонирована в красно-оранжевый цвет, а другая — в сине-зеленый. Эта пленка надолго пережила компанию Prizma и использовалась до начала 1950-х годов в таких недорогих системах, как Cinecolor.
Достаточно похожим, чтобы спровоцировать судебные разбирательства, был ранний (1922) процесс компании Technicolor, в котором отдельные красные и зеленые пленки склеивались друг с другом, в результате чего получалась толстая и жесткая печать, которая легко царапалась. Хотя к концу эпохи немого кино было выпущено всего четыре двухцветных фильма Technicolor, в середине и конце 1920-х гг. технологические последовательности стали изюминкой нескольких крупнобюджетных картин, включая «Призрак оперы» (1923-25) и «Бен Гур» (1925). Компания Technicolor разработала первый процесс переноса красителя, или имбибиции, в 1928 году. Красные и зеленые изображения печатались на одной стороне прозрачной пленки с черной серебряной звуковой дорожкой.
Когда популярность Technicolor, казалось, пошла на спад, компания разработала значительно усовершенствованный трехрегистровый процесс (1932 г.). В усовершенствованной системе Technicolor использовался призменно-зеркальный рассекатель луча за одним объективом для записи красной, зеленой и синей составляющих каждого изображения на трех полосах черно-белой пленки. Примерно одна треть света передавалась на пленку за зеленым фильтром, расположенным прямо на пути объектива; пленка была сенсибилизирована к зеленому свету специальными красителями. Частично посеребренное зеркало (изначально с золотым напылением) направляло оставшуюся часть света через пурпурный (красный плюс синий) фильтр на бипак из ортохроматической и панхроматической пленок, эмульсионные поверхности которых соприкасались. Ортохроматическая пленка стала синей пластинкой. Поскольку она была нечувствительна к красному свету, ортохроматическая пленка передавала красные лучи на панхроматическую пленку. В 1938 году в ортохроматическую пленку был добавлен красно-оранжевый краситель, так что на панхроматический слой попадал только красный свет. В 1941 году был представлен монопак Technicolor. Это была трехслойная пленка, из которой изготавливались разделительные негативы для процесса трансферной печати красителем Technicolor.
При использовании метода переноса красителя необходимо было изготовить желатиновые позитивы, содержащие рельефное изображение. Краситель заполнял углубления, в то время как более высокие участки оставались сухими. Таким образом, каждая желатиновая матрица отпечатывала свое дополнение на пленочной основе. Как и в двухцветном процессе, черная серебряная звуковая дорожка сначала печаталась на прозрачной пленке. Когда магнитный звук стал популярным, оксидные полосы стали тиснить после печати. Technicolor давал отличные результаты, но был очень дорог.
В 1936 году Германия выпустила Agfacolor, однополосную, трехслойную негативную пленку и сопутствующую печатную массу. После Второй мировой войны Agfacolor появилась как Sovcolor в странах Восточного блока и как Anscocolor в США, где она первоначально использовалась для любительского кинематографа. Первым серьезным конкурентом Technicolor стал однополосный негатив Eastmancolor, который был представлен в 1952 году компанией Eastman Kodak Company, но часто упоминался под студийной торговой маркой (например, Warnercolor). Eastmancolor не требовал специального оборудования для съемки или обработки и был дешевле Technicolor. Продюсеры, естественно, предпочитали менее дорогой Eastmancolor, тем более что в ответ на предполагаемую угрозу телевидения они увеличили производство цветных фильмов. (После 1960-х годов черно-белые фильмы стали настолько редкими, что их печать обходилась дороже, чем цветных). Мода 1950-х годов на CinemaScope и трехмерную съемку, несовместимые с камерой Technicolor, также ускорили упадок фотографии Technicolor.
Печать с использованием красителей оставалась рентабельной еще некоторое время, но в 1970-х годах компания Technicolor была вынуждена отказаться от этого процесса. Это создало серьезную проблему для специалистов по сохранению пленки, поскольку только пленка Technicolor надолго сохраняет свои оригинальные цвета. Другие цветные отпечатки выцветают до пурпурного цвета в течение семи лет, в то время как твердые желатиновые красители отпечатков Technicolor остаются неизменными даже после того, как нитратная основа пленки начинает разлагаться.
В 1980-х годах были разработаны компьютерные версии цветных пленок эпохи немого кино с ручной трафаретной печатью, чтобы омолодить старые черно-белые фильмы для видео.
