La pellicola cinematografica a colori indica un particolare tipo di pellicola cinematografica, ed in particolar modo sia la pellicola a colori, in formato compatibile con l'uso in una cinepresa, che al prodotto finito, pronto per la proiezione. Le prime pellicole erano costituite da un'emulsione fotografica a base di alogenuri d'argento e consentivano solo riprese in bianco e nero. L'immagine risultante era formata da una gamma di toni grigi che andava dal nero al bianco, a seconda dell'intensità luminosa dei vari punti del soggetto ripreso.
Con la pellicola a colori è registrata non solo la luminanza del soggetto ma anche il suo colore. Questo comporta la necessità di analizzare i colori presenti nella scena ripresa e collocarli in regioni predefinite dello spettro luminoso (normalmente tre: rosso, verde, blu). Le pellicole attuali sono costituite da strati di emulsione sensibili ognuno a una di queste tre regioni dello spettro luminoso, in modo da utilizzare sia in ripresa che in proiezione una singola striscia di pellicola. Nella storia sono stati utilizzati anche altri sistemi: per esempio, il sistema Tecnicolor prevedeva nella sua ultima evoluzione l'uso di tre pellicole in bianco e nero e di filtri prismatici atti a separare le varie componenti colore; il Dufaycolor utilizzava filtri colorati posizionati come un mosaico, direttamente sulla pellicola; il Kinemacolor prevedeva la registrazione e la proiezione a velocità doppia di fotogrammi sottoposti alternativamente a un filtro rotante colorato in verde e rosso.
Colorazione a mano
Poiché ai suoi esordi la pellicola vergine (ortocromatica) era sensibile solamente ai colori dal blu al verde ma non al rosso, si dovette aspettare l'avvento delle emulsioni (pancromatiche) sensibili a tutte le componenti dello spettro visibile per avere le prime vere riprese a colori. Nel frattempo i primi film proiettati a colori venivano colorati a mano utilizzando coloranti all'anilina per creare un colore artificiale. I primi film di questo tipo apparvero nel 1895 con Anabelle's Dance di Thomas Edison, dipinto a mano per gli spettatori del suo kinetoscopio.
Anche molti cineasti dei primi dieci anni della storia del cinema usavano in qualche misura questo metodo. Georges Méliès offriva copie colorate a mano dei propri film a un costo addizionale rispetto alle versioni in bianco e nero, inclusi i pionieristici effetti visivi di Viaggio nella Luna del 1902. Il film aveva diverse parti della pellicola colorate fotogramma per fotogramma da ventuno donne che operavano a MontreuilDavid A. Cook. A History of Narrative Film, W. W. Norton & Company, 2ª ed., 1990. ISBN 0-393-95553-2 con un sistema di lavorazione in serie.Ira Konigsberg. The Complete Film Dictionary, Meridan PAL books, 1987. ISBN 0-452-00980-4
Il primo processo di colorazione che ebbe successo commerciale fu introdotto nel 1905 dalla Pathé Frères. Il Pathé Color (ribattezzato Pathéchrome nel 1929) divenne uno dei più accurati e affidabili sistemi di colorazione a maschere. Utilizzando una stampa originale del film venivano create delle sezioni, tagliate per mezzo di un pantografo nelle zone adatte a produrre delle matrici capaci di discriminare fino a sei colori, utilizzate poi in una macchina per la colorazione con rulli di velluto imbevuti di colorante.Ephraim Katz. The Film Encyclopedia, HarperCollins Press, 2ª ed., 1994. ISBN 0-06-273089-4 Dopo aver prodotto le maschere per l'intero film, venivano poste a contatto con la pellicola da colorare, che era fatta scorrere ad alta velocità (60 piedi, ossia 18,29 metri al minuto) attraverso la macchina per la colorazione (tintura). Il processo era ripetuto per ogni serie di maschere corrispondenti ai diversi colori. Nel 1910, la Pathé aveva oltre 400 donne impiegate alla produzioni di matrici nel suo stabilimento di Vincennes. Il Pathéchrome continuò la produzione per tutti gli anni trenta.
Una tecnica più comune nota come colorazione della pellicola (film tinting) emerse all'inizio degli anni dieci, un processo nel quale veniva tinta l'emulsione o direttamente il supporto, dando all'immagine una dominante monocromatica a colore uniforme. Questo processo fu popolare durante l'era del muto, con colori specifici impiegati per certi effetti narrativi (rosso per le scene con il fuoco o alla luce del fuoco, blu per la notte, ecc.).
Un processo complementare, chiamato viraggio (toning), sostituisce i grani d'argento della pellicola con sali metallici o coloranti mordenzati. Questo crea un effetto cromatico in cui le parti scure dell'immagine sono sostituite con un colore (ad esempio, bianco e blu piuttosto che bianco e nero). La colorazione e il viraggio a volte erano applicate insieme.
Negli Stati Uniti, un incisore di St. Louis, Max Handschiegl, e il direttore della fotografia Alvin Wyckoff crearono il processo a colori Handschiegl, un processo a trasferimento di colore simile alle maschere. Questo venne usato per la prima volta in Giovanna d'Arco (1916), diretto da Cecil B. DeMille, e in sequenze di effetti speciali per film come Il fantasma dell'Opera (1925).
La Eastman Kodak introdusse il proprio sistema di pellicole in bianco e nero precolorate chiamato Sonochrome nel 1929. La linea del Sonochrome presentava pellicole colorate in diciassette colori diversi compresi Soffio di pesca (Peachblow), Inferno, Fiamma di candela (Candle Flame), Luce del sole (Sunshine), Foschia porpora (Purple Haze), Luce del fuoco (Firelight), Azzurro (Azure), Notturno (Nocturne), Verdeggiante (Verdante), Verde acqua (Aquagreen), Capriccio (Caprice), Fiordaliso (Fleur de Lis), Rosa dorata (Rose Doree) e l'Argento (Argent) a densità neutra, che impediva allo schermo di diventare eccessivamente chiaro quando si passava a una scena in bianco e nero.
L'imbibizione e il viraggio continuarono ad essere usati ben dopo l'avvento dell'era del sonoro. Negli anni trenta e quaranta, alcuni film western furono trattati in una soluzione che virava al seppia per evocare la sensazione delle vecchie fotografie d'epoca. L'imbibizione fu usata ancora nel 1951 per il film di fantascienza di Sam Newfield, Il continente perduto, per le sequenze verdi del mondo perduto. Alfred Hitchcock usò una forma di colorazione a mano per la raffica di mitra rosso-arancio diretta contro il pubblico in Io ti salverò (1945). Il Sonochrome della Kodak e altre simili pellicole vergini precolorate erano ancora in produzione fino agli anni settanta; erano usate comunemente per le anteprime cinematografiche speciali e per gli spezzoni che le precedevano.
Fisica della luce e del colore I princìpi sui quali si basa la fotografia a colori furono proposti per la prima volta dal fisico scozzese James Clerk Maxwell nel 1855 e presentati alla Royal Society a Londra nel 1861. A quell'epoca era ormai noto che la luce comprende uno spettro di varie lunghezze d'onda che sono percepite come colori diversi poiché sono assorbite e riflesse dagli oggetti naturali in modo diverso. Maxwell scoprì che tutti i colori naturali in questo spettro possono essere riprodotti con combinazioni additive di tre colori primari - rosso, verde e blu - che, quando sono mescolati insieme in parti uguali, producono la luce bianca.
Tra il 1900 e il 1935, furono introdotti dozzine di sistemi di colorazione naturale, anche se solo alcuni ebbero successo.James Monaco. How to Read a Film, Oxford University Press, Rev. ed., 1981. ISBN 0-19-502806-6
Mescolanza additiva I primi sistemi di colorazione apparsi nella cinematografia erano basati sulla mescolanza additiva. Il colore additivo era pratico perché non era necessaria alcuna speciale pellicola vergine a colori. La pellicola in bianco a nero poteva essere elaborata e utilizzata sia nella lavorazione del film che nella proiezione. I vari sistemi a mescolanza additiva esigevano l'uso di filtri colorati sia sulla macchina da presa che sul proiettore. La mescolanza additiva forma l'immagine combinando la luce dei colori primari in varie proporzioni. A causa della limitata quantità di spazio per registrare le immagini sulla pellicola, e in seguito per la mancanza di una macchina da presa che potesse registrare più di due strisce di pellicola contemporaneamente, la maggior parte dei primi sistemi di colorazione dei film utilizzavano due colori, spesso rosso e verde o rosso e blu.
Il colore nella produzione cinematografica industriale ebbe effettivamente inizio con il Kinemacolor, introdotto nel 1906. Si trattava di un sistema a due colori creato in Inghilterra da Edward R. Turner e George Albert Smith e promosso nel 1908 da The Charles Urban Trading Company del pioniere del cinema Charles Urban. Fu usato per una serie di film compreso il documentario With Our King and Queen Through India, che descriveva il Delhi Durbar (noto anche come The Durbar at Delhi, 1912), girato nel dicembre 1911. Il processo Kinemacolor consisteva di un'alternanza di fotogrammi in bianco e nero dotati di sensibilizzazione speciale che scorrevano alla velocità di 32 fotogrammi al secondo attraverso un filtro rotante con zone alternate rosse e verdi. La pellicola, una volta sviluppata, veniva poi proiettata attraverso lo stesso filtro con il rosso e il verde alternati alla stessa velocità. Il senso del colore era ottenuto sfruttando la persistenza dell'immagine sulla retina, attraverso la combinazione dei fotogrammi alternati, rossi e verdi. "Kinemacolor" in How to Make and Operate Moving Pictures, Funk & Wagnalls, 1917. Per gentile concessione del Wide Screen Museum.
William Friese-Greene inventò un altro sistema di mescolanza additiva chiamato Biocolour, che fu sviluppato da suo figlio Claude Friese-Greene dopo la morte del padre nel 1921. William fece causa a George Albert Smith, sostenendo che il processo Kinemacolor violava i brevetti della sua Bioschemes, Ltd.; come risultato, il brevetto di Smith fu revocato nel 1914. Sia il Kinemacolor che il Biocolour avevano problemi di formazione di "frange" o "aloni" nell'immagine, dovuti alla separazione dei fotogrammi rossi e verdi che non combinavano perfettamente.
Nel 1931 l'inventore francese Louis Dufay sviluppò il Dufaycolor, una pellicola a inversione (genera un'immagine positiva sull'originale utilizzato nella cinepresa) che usava un mosaico di minuscoli elementi di filtro dei colori primari, collocati tra l'emulsione e la base della pellicola..
Proprio per la natura stessa dei sistemi, la mescolanza additiva non era economica. A causa dei filtri utilizzati, per proiettare le pellicole era richiesta più luce di quanta ne fosse normalmente necessaria per proiezioni in bianco e nero, col risultato che le immagini risultavano meno luminose di quelle medie in bianco e nero. Più grande era lo schermo, meno luminoso era il film. Per questo, e per altre ragioni contingenti, i processi a colori additivi per i film persero favore nel periodo della seconda guerra mondiale. Il sistema di mescolanza additiva dei colori viene impiegato attualmente per tutti i sistemi di video e di schermi per computer.
Mescolanza sottrattiva Il primo sistema di successo basato sulla mescolanza sottrattiva fu chiamato Kodachrome dalla Kodak; il cui nome fu riciclato venti anni dopo per indicare un marchio di pellicola a colori molto più conosciuto. Le immagini venivano registrate su pellicola a doppia emulsione, selettivamente sensibili al verde e al rosso. Eliminando l'argento e sostituendolo con pigmenti colorati, si ottiene un'immagine a colori. Il primo film narrativo della Kodak prodotto con l'utilizzo di tale processo fu un breve soggetto intitolato Concerning $1000 (1916).