Phim màu (Color motion picture film) là từ dùng để chỉ hai loại phim: loại phim chụp ảnh tạo màu dưới dạng phù hợp để làm phim và loại phim hình động hoàn chỉnh có sẵn màu, sau khi có nội dung có thể lập tức đưa vào máy chiếu. (loại thứ nhất - color photographic film - là loại phim cũ, trong lúc quay chụp không được gặp ánh sáng và phải xử lý đặc biệt mới ra màu, còn loại thứ hai - finished motion picture film - là mới, tự động ghi màu trong khi quay).
Công nghệ tạo màu đầu tiên xuất phát từ hệ thống thêm chất tạo màu do Edward Raymond Turner khởi xướng vào năm 1899 và thử nghiệm vào năm 1902, sau đó thành công thương mại hóa dưới tên Kinemacolor vào năm 1909. Về cơ bản, Kinemacolor dùng phim trắng đen để quay chụp, sau đó thông qua các bộ lọc quang để phỏng chiếu hai hoặc nhiều hơn các phiên bản khác nhau.
Khoảng 1920, quy trình phối màu hấp thụ (subtractive color) đầu tiên được giới thiệu, cũng sử dụng phim trắng đen để chụp những hình gốc đã được lọc màu, và thành phẩm sau cùng là những bản in nhiều màu và không cần dùng tới thiết bị trình chiếu đặc biệt. Trước khi công nghệ Technicolor ra đời vào năm 1932, các quy trình phối màu hấp thụ thương mại hóa chỉ dùng hai loại màu thành tố nên phạm vi màu sắc tạo ra được cũng rất hạn chế.
Năm 1935, Kodachchrome ra đời, sau đó một năm là Agfacolor; vốn chuyên dụng cho các sản phẩm của dân nghiệp dư. Những bộ phim áp dụng hai loại này cũng là những bộ đầu tiên thuộc về dạng "ba lớp tích hợp", được phủ ba lớp nhũ nhạy cảm có màu khác nhau, tạo thành 'phim màu' theo nghĩa hiện đại thường dùng, với một số ít bộ phim vẫn ra đời trong thập niên 2010. Các âm bản có màu đầu tiên và bản sao chép tương ứng cũng là những phiên bản điều chỉnh lại từ loại này, xuất hiện từ đầu thập niên 1940 nhưng phải hơn 10 năm sau mới được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất điện ảnh thương mại. Ở Mĩ, công nghệ Eastmancolor (của Eastman Kodak) là phổ biến nhất, nhưng thường xuất hiện dưới dạng tên khác - ví dụ như 'WarnerColor' - tùy theo quyết định của studio hoặc người xử lí phim.
Sau đó, phim màu được chuẩn hóa thành hai quy trình khác biệt: Eastman Color Negative 2 (bao gồm vật liệu âm bản của máy quay, vật liệu nhân bản từ đó bao gồm interpositive và internegative) và Eastman Color Postive 2 (bao gồm dương bản sẵn sàng để trình chiếu trực tiếp), lần lượt kí hiệu là ECN-2 và ECP-2. Các sản phẩm của hãng Fuji phù hợp với cả hai quy trình này. Cho tới thập niên 2010 thì phim là vật liệu chính trong ngành điện ảnh, khi bị công nghệ kĩ thuật số thay thế.
Nhìn chung
Những bộ phim hình động đầu tiên chỉ được quay bằng một lớp nhũ nhạy ánh sáng (photographic emulsion) thuần nhất, từ đó cho ra đời hình ảnh trắng đen - nói đúng hơn là nhiều sắc thái xám dàn ra trong phổ màu giữa trắng và đen, tương ứng với mật độ ánh sáng của mỗi điểm trên vật thể được quay chụp. Ánh sáng, hình dạng, cử động có thể được quay lại theo cách này, nhưng màu sắc thì không. Với phim màu, thông tin về màu sắc ánh sáng tương ứng mỗi điểm ảnh được ghi lại, thông qua phân tích quang phổ khả thị của chúng thành nhiều vùng (chủ yếu là 3 vùng: đỏ, lục, lam) và ghi lại mỗi vùng tách biệt nhau.
Phim màu hiện nay thực hiện quy trình này bằng cách phủ ba lớp nhũ nhạy màu tương ứng lên một đoạn phim duy nhất. Các quy trình thời kì đầu thường nhờ tới bộ lọc màu để chụp lại các sắc tố thành các hình ảnh riêng rồi ghép lại (ví dụ như Technicolor) hoặc sắp xếp các mảng hình ảnh siêu nhỏ liền kề nhau trên một lớp nhũ trắng đen (ví dụ như Dufaycolor). Mỗi sắc tố được quay lại - vốn là phiên bản không màu những mật độ sáng trong quang phổ được chụp lại - sau quy trình xử lý sẽ trở thành màu nhuộm trong suốt, bổ sung cho màu sắc của ánh sáng được ghi lại. Sau đó, các màu nhuộm này được chồng lên nhau để tổng hợp ra màu sắc gốc thông qua quy trình phối màu hấp thụ (subtractive color). Trong các quy trình đơn sơ thời kì đầu (như Kinemacolor), các hình ảnh được giữ lại ở thể trắng đen, rồi sau đó dùng các kính lọc màu đặc biệt để trình chiếu và ứng dụng phối màu phát xạ (additive color) để tạo thành màu gốc.
Nhuộm màu thủ công
Các vật liệu phim đầu tiên đều thuộc dạng chính sắc (orthochromatic), chỉ ghi được màu lục và lam, không thể ghi màu đỏ (nếu muốn ghi cả ba vùng màu thì cần đến vật liệu toàn sắc - panchromatic). Vì có trở ngại này, các bộ phim đầu tiên dùng đến màu nhuộm Anilin để tạo ra màu nhân tạo. Phim nhuộm màu thủ công xuất hiện từ 1895, khi Thomas Edison sản xuất bộ Annabelle's Dance để dùng cho thiết bị trình chiếu Kinetoscope của mình. Các nhà làm phim khác lúc bấy giờ ít nhiều đều dùng tới phương pháp này, như George Méliès ưa thích phiên bản nhuộm thủ công của các tác phẩm của mình hơn là bản trắng đen, trong đó có A Trip to the Moon (1902, có nhiều cảnh được nhuộm từng khung, do 21 nữ nhân công cùng nhau thực hiện).
Năm 1905, Pathé Frères giới thiệu quy trình xử lý màu bằng khuôn tô đầu tiên trong lịch sử đạt được thành công thương mại. Pathé Color, đổi tên thành Pathéchrome vào năm 1929, là một trong những hệ thống khuôn tô chuẩn xác và đáng tin cậy nhất. Trong quy trình này, người ta dùng máy vẽ truyền (pantograph) để chia bản in gốc của một bộ phim thành nhiều phần thích hợp, tương ứng nhiều nhất 6 màu sắc, thông qua một loại máy tô màu có các con lăn bằng nhung được phủ màu nhuộm. Sau khi bộ khung được hoàn thành, người ta để nó tiếp xúc với bản in gốc để nhuộm màu ở tốc độ cao (18,3 m/phút). Mỗi bộ khung tương ứng với mỗi màu được nhuộm và số lần lặp lại quy trình tiếp xúc này thay đổi tùy vào số màu được chia. Tính tới 1910, nhà máy ở Vincennes của Pathé đã có hơn 400 nhân công và công nghệ này được lưu hành cho tới giữa thập niên 1930.
Một loại kĩ thuật phổ biến hơn ra đời từ đầu thập niên 1910 được gọi là tinting, trong đó hoặc là lớp nhũ, hoặc là phim gốc được nhuộm trực tiếp, từ đó tạo thành hình ảnh đơn sắc (monochromatic). Tinting chủ yếu dùng trong phim câm, với các mục tiêu tường thuật riêng biệt (như màu đỏ cho cảnh hỏa hoạn, màu lam cho cảnh đêm,...). Quy trình bổ sung cho tinting là toning, thay thế các điểm bạc trong phim bằng muối kim loại hoặc màu nhuộm axit, từ đó tạo thành hiệu ứng các mảng tối biến thành màu khác (ví dụ, hình ảnh trắng đen sẽ biến thành hình ảnh trắng lam). Tinting và toning thường được kết hợp với nhau.
Tại Mĩ, Max Handschiegi và Alvin Wyckoff hợp tác tạo ra quy trình Handschiegi, tương tự như quy trình khuôn tô của Pathé, xuất hiện lần đầu trong bộ Joan the Woman (1917, của Cecil B. DeMille), và sau đó được dùng để tạo hiệu ứng đặc biệt cho phim ảnh, như trong bộ The Phantom of the Opera (1925). Năm 1929, Eastman Kodak giới thiệu hệ thống các vật liệu phim trắng đen chưa qua tinting gọi là Sonochrome. Đây là chuỗi các vật liệu phim nhuộm thành 17 màu bao gồm Peachblow, Inferno, Candle Flame, Sunshine, Purple Haze, Firelight, Azure, Nocturne, Verdante, Aquagreen, Caprice, Fleur de Lis, Rose Doree, và Argent (có mật độ sáng trung bình, khiến cho màn hình không bị chói khi chuyển sang trắng đen).
Tinting và toning tiếp tục được sử dụng phổ biến cho tới kỉ nguyên phim có tiếng. Trong giai đoạn 1930-1940, một số bộ phim viễn tây đã được xử lý toning màu nâu đỏ để gợi nên cảm giác cũ kĩ. Năm 1951, Sam Newfield đã dùng tinting cho cảnh về thế giới đã mất trong bộ Lost Continent của mình. Năm 1945, Alfred Hitchcock thì dùng một hình thức nhuộm màu thủ công trong cảnh nổ sung đỏ-cam của bộ Spellbound. Cho tới thập niên 1970 thì series Sonochrome của Kodak và các loại vật liệu chưa qua tinting tương tự vẫn được sử dụng rộng rãi.
Trong nửa sau của thế kỉ XX, nhà tiên phong của lĩnh vực hoạt hình là Norman McLaren đã sản xuất vài bộ phim mà chính ông tự tay tô màu, và trong một số trường hợp là từng khung hình một. Đây là phương pháp được dùng trong ngành điện ảnh những năm cuối thế kỉ XIX - đầu thế kỉ XX, mà một trong những người đầu tiên tô màu cho phim từng khung hình như thế là Aragonese Segundo de Chomon). Dần dần, tinting bị các kĩ thuật lên màu tự nhiên thay thế.
Tính chất vật lý của ánh sáng và màu sắc
Năm 1855, nhà vật lý James Clerk Maxwell lần đầu giới thiệu các nguyên tắc của ảnh màu, và vào năm 1861 được trình bày tại Hiệp hội Hoàng gia Anh. Tính cho tới đó, người ta hiểu rằng ánh sáng có quang phổ chứa nhiều bước sóng khác nhau, tạo thành các màu sắc khác nhau khi được các vật thể tự nhiên hấp thụ và phản ánh. Maxwell nghiên cứu ra rằng, mọi màu sắc tự nhiên trong quang phổ này đều có thể được tái tạo bằng các hỗn hợp phụ gia của ba màu gốc - đỏ, lục, và lam - và khi cân bằng chúng thì ta có được ánh sáng trắng. Giữa 1900 và 1935, khá nhiều hệ thống lên màu tự nhiên ra đời, nhưng rất ít trong số đó đạt được thành công.
• Màu phát xạ (additive)
Hệ thống tạo màu đầu tiên của hình động được gọi là quy trình phối màu phát xạ (additive color), rất thực tế bởi không cần tới vật liệu màu đặc biệt nào, phim trắng đen có thể qua xử lý để sử dụng cho cả quay chụp và trình chiếu. Nhiều hệ thống phối màu phát xạ khác nhau ra đời, nghĩa là cần tới các bộ lọc màu gắn trong máy quay và dụng cụ trình chiếu. Hệ thống này thêm ánh sáng của ba màu gốc vào nhiều phần của hình ảnh được chiếu ra. Bởi không gian ghi hình trên phim có hạn, và về sau ít loại máy nào có thể cùng lúc xử lý được nhiều hơn hai dải phim khác nhau, nên đa số các hệ thống hình ảnh động có màu thời kì đầu chỉ bao gồm hai màu, đỏ/lục hoặc đỏ/lam.
Năm 1988, Edward Raymond Turner giới thiệu một hệ thống 3 màu phát xạ mang tính đột phá; trong đó sử dụng 3 bộ lọc để lần lượt chụp lại 3 sắc tố trên 3 khung phim trắng đen toàn sắc. Phim thành phẩm sau đó được trình chiếu thông qua các bộ lọc tương tự để tái tạo màu. Năm 1902, Turner thực hiện quay thực tế để minh họa cho hệ thống này, nhưng phát hiện ra điểm hạn chế trong khi trình chiếu bởi tái tạo màu kết hợp từ 3 màu gốc này cần có sự chính xác nhất định. Một năm sau, ông qua đời trong khi chưa hoàn chỉnh dự án này. Năm 2012, Bảo tàng truyền thông quốc gia tại Bradford, Anh đã tiến hành sao chép phim nitrate gốc sang hình thức phim 35mm trắng đen, sau đó scan lại thành hình thức kĩ thuật số thông qua kĩ thuật telecine. Cuối cùng, quy trình xử lý hình ảnh kĩ thuật số được áp dụng để sắp xếp và kết hợp từng nhóm trong 3 khung thành một hình màu duy nhất. Từ đó, thế giới có thể chứng kiến những đoạn hình động ngắn có màu ra đời từ 1902.
Năm 1906, việc tô màu trở thành thực dụng trong ngành điện ảnh khi Kinemacolor ra đời, vốn là một quy trình xử lý 2 màu do George Albert Smith phát triển và Charles Urban quảng bá. Nó đầu tiên được thử nghiệp trong một series phim, bao gồm bộ phim tài liệu With Our King and Queen Through India (1911). Quy trình này bao gồm các khung hình xen kẽ, chứa phim trắng đen được xử lý độ nhạy đặc biệt, chạy ở tốc độ 32 fps thông qua một bộ lọc quay tại chỗ với hai vùng đỏ và lục luân phiên nhau. Phim được in ra sẽ được trình chiếu bằng những bộ lọc luân phiên 2 màu tương tự ở cùng tốc độ. Mắt người - nhờ vào đặc tính lưu ảnh võng mạc - có thể nhận biết phạm vi các màu sắc có được từ việc kết hợp các hình ảnh đỏ lục đan xen này.
William Friese-Greene đã sáng tạo một quy trình phối màu phát xạ gọi là Biocolour mà sau khi ông mất vào năm 1921 thì con trai Claude Friese-Greene tiếp nối. William từng kiện George Albert Smith, cho rằng Kinemacolor đã xâm phạm bằng sáng chế thuộc về Bioschemes, Ltd. Vì thế, bằng sáng chế của Smith đã bị thu hồi vào năm 1914. Tuy nhiên, cả Kinemacolor và Biocolour đều gặp rắc rối về 'viền [ảnh]' hoặc 'quầng [ảnh]' bởi các hình ảnh đỏ lục khác nhau khi kết hợp không thật sự trùng khớp.
Năm 1931, quy trình Dufaycolor ra đời, sử dụng các bộ lọc RGB siêu nhỏ lồng giữa lớp nhũ và vật liệu phim để ghi và tái tạo màu sắc.
Về bản chất, các quy trình phát xạ đều lãng phí ánh sáng. Việc dùng bộ lọc để hấp thụ cũng có nghĩa là chỉ một phần nhỏ của ánh sáng trình chiếu thật sự tới được màn hình, kết quả tạo thành hình ảnh mờ hơn so với hình thức trắng đen. Khung hình càng lớn thì hình ảnh sẽ càng mờ. Vì chuyện này và một số lý do đặc thù khác, các quy trình phát xạ đã biến mất khỏi ngành công nghiệp điện ảnh từ đầu thập niên 1940, dù ngày nay nó vẫn xuất hiện trong video và máy tính.
• Màu hấp thụ (subtractive)
Quy trình phối màu hấp thụ thiết thực đầu tiên là Kodachrome của Kodak, cũng là tên của sản phẩm cùng dòng nhưng tốt hơn trong tương lai 20 năm sau. Các bản ghi 3 màu đã qua bộ lọc sẽ được in vào trước sau của một dải phim hai mặt nhũ. Sau khi xử lý, các hình ảnh điểm bạc được tẩy đi và thêm vào thuốc nhuộm, một mặt nhuộm đỏ, mặt còn lại nhuộm lam. Hai loại hình ảnh này sẽ chồng lên nhau để tạo một hình màu duy nhất, nhưng chỉ tái tạo được một phạm vi màu sắc hạn chế. Bộ phim đầu tiên ứng dụng Kodachrome là Concerning $1000 (1916). Dù hình thức phim có hai mặt nhũ này là vật liệu cơ bản cho một số quy trình in 2 màu thương mại, nhưng hai kĩ thuật tạo hình và lên màu của riêng Kodak lại ít được biết tới.
Quy trình phối màu hấp thụ thật sự thành công đầu tiên là Prizma của William van Doren Kelley, ra mắt tại Bảo tàng lịch sử tự nhiên Hoa Kì ở thành phố New York vào ngày 8/2/1917. Từ 1916, Prizma vốn được dùng như quy trình phối màu phát xạ tương tự Kinemacolor. Nhưng sau 1917, Kelley tái cấu trúc lại toàn bộ và biến nó thành phối màu hấp thụ, xuất hiện trong một số bộ phim ngắn và phim mục lục du lịch - như Everywhere With Prizma (1919) và A Prizma Color Visit to Catalina (1919) - trước khi được dùng cho các bộ phim tài liệu hoàn chỉnh - như Bali the Unknown (1921), The Glorious Adventure (1922), và Venus of the South Seas (1924). Del Monte Foods đã quay một đoạn phim quảng bá ngắn bằng Prizma với tựa đề Sunshine Gatherers (1921), hiện được lưu trữ và lưu hành dưới dạng DVD bởi Tổ chức lưu trữ phim ảnh quốc gia NFPF.
Prizma ra đời thúc đẩy một chuỗi quy trình in màu tương tự tiếp nối theo sau, ví dụ như quy trình hai lớp tích hợp dùng cho phim quay, một lớp quay ánh sáng đỏ, một lớp quay ánh sáng lục-lam. Sau đó, âm bản trắng đen được in vào phim hai lớp nhũ, làm dịu và từ đó tạo thành bản in màu hấp thụ.
Leon Forrest Douglass - người sáng lập Victor Records - đã phát triển một hệ thống gọi là Naturalcolor, lần đầu thử nghiệm vào ngày 15/5/1917 tại quê nhà của mình. Bộ phim duy nhất chính thức sử dụng quy trình này là Cupid Angling (1918, Ruth Roland diễn chính), được quay tại khu vực hồ Lagunitas ở Marin County, California.
Sau khi thực hiện nhiều thí nghiệm về màu hấp thụ trong giai đoạn 1915-1921, tiến sĩ Herbert Kalmus, tiến sĩ Daniel Comstock, và kĩ sư W. Burton Wescott thành công tạo ra quy trình phối màu hấp thụ Technicolor. Trong đó, một chiếc gương bán mạ được xử lý đặc biệt để gửi ánh sáng đỏ và lục tới các khung liền kề nhau của một dải phim trắng đen. Âm bản này sẽ được in nhảy để in các khung của mỗi màu kề nhau trực tiếp lên vật liệu phim trống dày bằng nửa bình thường. Hai bản in này sau đó được xử lý hóa học để làm dịu và tương đối bổ sung các mảng đỏ và lục, rồi gắn lại với nhau trên một dải phim trống. Một số bộ phim đầu tiên sử dụng quy trình này là Toll of the Sea (1922, Anna May Wong diễn chính) và The Black Pirate (1926, Douglas Fairbanks diễn chính kiêm sản xuất). Sau này, Technicolor được bổ sung thêm công đoạn hút màu nhuộm, từ đó cả hai loại màu sẽ được chuyển vào một bản in duy nhất, loại bỏ được một số rắc rối nảy sinh từ việc phải gắn hai bản in khác nhau lại và có thể tạo ra vô số bản in từ một bộ đôi chất gian bào.
Dù khá phổ biến trong một thời gian, nhưng Technicolor là một quy trình tốn kém: gấp 3 lần chi phí quay phim trắng đen và chi phí in phim ra cũng không thấp hơn bao nhiêu. Tính tới 1932, các studio lớn hầu như không còn chụp hình màu nữa, cho tới khi Technicolor có bước phát triển mới là ghi lại được cả ba màu gốc - thông qua một khối lập phương gắng gương lưỡng hướng sắc và hai lăng kính ở góc 45 độ. Qua đó, ánh sáng từ ống kính sẽ được hai khối lập phương làm lệch và tách ra làm hai hướng, chiếu tới ba âm bản trắng đen được lắp sẵn (mỗi bản ghi mật độ sáng của ba loại ánh sáng đỏ, lục, lam). Ba âm bản sau đó được in vào chất gian bào gelatin, trong quá trình này đồng thời tẩy luôn các điểm bạc và kết quả là chỉ còn lại bản ghi gelatin của hình ảnh. Một chiếc máy in đầu nhận - chứa bản in có mật độ sáng 50% của âm bản trắng đen dùng cho dải phim ghi màu lục, trong đó cũng có sẵn âm thanh - được thêm thuốc nhuộm để thực hiện quy trình hút màu (lớp 'đen' này không còn được sử dụng từ đầu thập niên 1940). Chất gian bào của mỗi dải phim sau đó được phủ màu nhuộm bổ sung (vàng, lam cyan, hoặc đỏ tươi) và được đưa vào tiếp tục trong trạng thái áp lực cao với máy in đầu nhận, nhờ đó màu nhuộm được hút và giữ lại lâu dài, tạo thành phạm vi màu sắc rộng hơn nhiều so với các công nghệ trước đây. Bộ phim hoạt hình đầu tiên sử dụng quy trình ba màu kết hợp là Flowers and Trees (1932, của Walt Disney), bộ phim ngắn đầu tiên là La Cucaracha (1934), và bộ phim hoàn chỉnh đầu tiên là Becky Sharp (1935).
Năm 1933, tiến sĩ hóa học người Hungary Bela Gaspar cũng giới thiệu một quy trình phối màu hấp thụ là Gaspacolor.
Sự thúc đẩy làm phim màu và chuyển dời lập tức từ phim trắng đen sang phim màu bắt nguồn từ sự ra đời và phổ biến của TV vào đầu thập niên 1950. Tính tới năm 1947, chỉ có 12% tổng số phim ảnh của Mĩ là phim màu. Nhưng tới 1954, con số này tăng lên hơn 50%. Ngoài ra, Technicolor không còn chiếm độc quyền thị trường này nữa. Năm 1945, Bộ Tư pháp Hoa Kì đã kiện Technicolor tội độc quyền thị phần phim màu (dù các đối thủ Cinecolor và Trucolor vẫn được sử dụng rộng rãi). Năm 1950, tòa án liên bang ra lệnh cho Technicolor miễn phí phân phối một số bộ máy quay ba màu kết hợp của mình cho các studio và nhà làm phim nhỏ lẻ. Dù điều này đã gây ảnh hưởng, nhưng thất bại thất sự của Technicolor là bởi phát minh của Kodak, Eastmancolor ra đời trong cùng năm đó.
Gói tích hợp (Monopack color film)
Trong lĩnh vực điện ảnh, loại vật liệu phim màu nhiều lớp với tên chính thức ba lớp tích hợp (integral tripack), nhìn chung về sau đều được gọi bằng từ đơn giản hơn là gói tích hợp (monopack). Trong nhiều năm, Monopack (viết hoa) là tên sản phẩm chủ chốt của tập đoàn Technicolor, còn monopack (không viết hoa) là từ chỉ chung tất cả các thành phẩm phim màu một dải, trong đó có một số sản phẩm của Eastman Kodak. Dù Technicolor không có vẻ gì là đã đăng kí bản quyền với chính phủ nhưng lại dùng Monopack như là nhãn hiệu của riêng mình, và giữa họ với Eastman Kodak đã có thỏa thuận liên quan. Monopack lúc bấy giờ là một sản phẩm độc quyền, bởi Eastman Kodak về luật pháp bị cấm thương mại hóa bất kì sản phẩm điện ảnh nào rộng hơn 16mm, đặc biệt là phim 35mm, cho tới khi "Thỏa thuận Monopack" ra đời vào năm 1950. Dù bản thân Technicolor không thể sản xuất bất kì loại phim nhạy ánh sáng nào lẫn loại phim màu một dải được đăng kí dưới bằng sáng chế "Troland" (theo đó Technicolor có quyền sở hữu mọi loại phim monopack nói chung, đặc biệt là gói tích hợp dùng trong điện ảnh, và Eastman Kodak quyết định không cạnh tranh bởi lúc bấy giờ, Technicolor là khách hàng lớn nhất của hãng này). Sau 1950, Eastman Kodak được tự do sản xuất và bán bất kì loại phim có màu nào, đặc biệt bao gồm các loại monopack 65/70mm, 35mm, 16mm, và 8mm.
Monopack được dùng trong quy trình phối màu hấp thụ, lọc màu từ ánh sáng trắng thông qua việc chồng ghép các hình nhuộm màu lam cyan, đỏ tươi, và vàng. Những hình ảnh này trước đó được in ra từ các điểm sáng đỏ, lục, lam trên mỗi điểm ảnh mà ống kính bắt được. Màu hấp thụ chính (cyan, đỏ tươi, vàng) sẽ còn lại sau khi màu phát xạ chính (đỏ, lục, lam) bị loại bỏ khỏi quang phổ. Sản phẩm monopack của Eastman Kodak kết hợp 3 lớp nhũ nhạy ánh sáng có 3 màu khác nhau vào một dải phim duy nhất. Mỗi lớp ghi lại một màu phát xạ chính và quay xử lý để tạo ra hình nhuộm của màu hấp thụ tương ứng.
Được ra mắt vào năm 1935, Kodachrome là ứng dụng phim nhiều lớp monopack đầu tiên đạt được thành công thương mại. Người chuyên về điện ảnh sử dụng Kodachrome Commercial trên nền phim 35mm, sản phẩm độc quyền của Technicolor bởi nó dán mác "Monopack". Còn người không chuyên sẽ sử dụng Kodachrome Commerical trên nền phim 16mm, sản phẩm độc quyền của Eastman Kodak. Trong cả hai trường hợp thì Kodak là đơn vị sản xuất và xử lý duy nhất. Đối với loại 35mm, Technicolor sẽ thêm vào phần in chuyển màu nhuộm. Còn đối với loại 16mm, Eastman Kodak thêm vào vật liệu sao chép và in ấn, cùng với các chất phối hợp của riêng mình. Trong một số trường hợp đặc biệt, Technicolor còn có hệ thống in chuyển màu cho loại 16mm, nhưng quy trình này là rất lãng phí nếu dùng cho phim 35mm, nếu sử dụng thì lại phải chuyển đổi thành loại phim 16mm.
Sau này, "Thỏa thuận Monopack" có một số chuyển đổi và trở thành "Thỏa thuận Imbibition", từ đó Technicolor có quyền thương mại hóa sản xuất các loại máy in có chuyển màu 35/32mm, đồng thời tạo điều kiện để thực hiện các thí nghiệm ban đầu của Eastman Kodak, tiền thân của Eastmancolor. Về cơ bản, thỏa thuận Imbibition đã giảm nhẹ một phần ngăn cấm liên quan đến Technicolor trong thỏa thuận Monopack (vốn hãng này không được làm bất kì loại sản phẩm điện ảnh nào hẹp hơn 35mm) nên đồng thời Eastman Kodak cũng bị ảnh hưởng (vốn hãng này không được thử nghiệm và phát triển bất kì sản phẩm monopack nào rộng hơn 16mm).
Năm 1950, Eastmancolor được ra mắt, là quy trình xử lý vật liệu phim một dải 35mm mang tính kinh tế đầu tiên của Eastman Kodak. Công nghệ của Eastmancolor khiến quy trình quay chụp 3 dải trở nên lạc hậu, tuy nhiên trong vài năm đầu này, Technicolor vẫn bán ra vật liệu 3 dải kết hợp với in chuyển màu nhuộm (1953 có 150 bộ phim, 1954 có 100 bộ phim, và 1955 có 50 bộ phim sử dụng công nghệ 3 dải). Bộ phim hoàn chỉnh đầu tiên ứng dụng Eastmancolor là Royal Journey (1951). Các studio lớn của Hollywood đã chờ đến khi Eastmancolor được nâng cấp vào năm 1952 mới chính thức đưa vào sử dụng, có lẽ nổi bật nhất là trong bộ This Is Cinema (kết hợp ba dải âm bản Eastmancolor khác nhau). This Is Cinema vốn được sản xuất để in trên Eastmancolor dương bản, nhưng cuối cùng lại sử dụng in chuyển màu nhuộm của Technicolor.
Tính tới 1953, đặc biệt với sự ra đời của màn ảnh CinemaScope, Eastmancolor đã chiếm lĩnh thị trường phim màu bởi CinemaScope không tương thích với máy quay và ống kính của Technicolor. Trên thực tế, Technicolor là nhà sản xuất âm bản Eastmacolor tốt nhất, đặc biệt là loại "cỡ rộng" (65mm, 35mm 8-perf và 35mm 6-perf), nhưng hãng này lại thiên vị quy trình in chuyển màu dành cho phim Eastmancolor, mỗi lần phải in hơn 500 bản và bị mất hình trong các máy in đã nhân đôi chiều ngang thành phẩm theo chuẩn CinemaScope, ngoài ra, không tương hợp với "màn ảnh rộng bằng" (với tỉ lệ đa dạng từ 1.66:1 tới 1.85:1, theo dạng hình cầu). Phải tới 1955 thì lỗi này mới được bổ sung và khiến cho vô số bộ phim vốn in bằng công nghệ Technicolor phải bỏ đi và chuyển sang cho DeLuxe Labs in lại. Có vài bộ phim dù có credit "In màu bởi Technicolor" nhưng vốn không áp dụng công nghệ in chuyển màu này, một phần vì khuyết điểm rõ ràng của Technicolor, một phần vì ưu thế của DeLuxe. Một điều đáng ngạc nhiên là DeLuxe từng có giấy phép thiết đặt hệ thống in chuyển màu của Technicolor, nhưng khi lỗi "mất hình" xảy ra quá nhiều trong các bộ phim mà 20th Century Fox dùng CinemaScope trình chiếu, và sau khi Fox chuyển sang toàn bộ theo tiêu chuẩn CinemaScope thì DeLuxe Labs từ bỏ in chuyển màu và chuyển sang chuyên dụng quy trình Eastmancolor.
Tuy nhiên, Technicolor vẫn áp dụng quy trình in chuyển màu độc quyền của mình cho tới 1975, và thậm chí còn từng xuất hiện vào năm 1998. Nếu nhìn theo hướng lưu trữ, các bản in của Technicoor là quy trình in màu ổn định nhất từ trước đến nay, và nếu được bảo quản đúng cách thì chúng có thể lưu trữ hàng trăm năm. Loại phim monopack dương bản chậm phai LPP của Eastmancolor nếu được bảo quản đúng cách - 7 độ C và độ ẩm 25% - cũng có được thời gian lưu trữ không kém là bao. Các bộ phim màu monopack không được lưu trữ cẩn thận trước 1983 có thể làm mất 30% hình ảnh trong vòng chưa tới 25 năm.
Nguyên lí hoạt động của phim màu
Phim màu là một loại vật chất nhiều lớp mà khi kết hợp lại có thể tạo ra hình có màu sắc. Âm bản phim bao gồm ba lớp chính: bản ghi lam, bản ghi lục, bản ghi đỏ; mỗi bản lại có hai lớp tách biệt chứa tinh thể halogen bạc và các bộ nhận màu nhuộm. Bởi mỗi lớp quá mỏng nên khi chồng tất cả lại với nhau, cộng thêm lớp tri-axetat và lớp vỏ loại trừ quầng sáng nữa thì một dải phim chỉ dày chưa tới 0.0003 inch (~0.07mm).
Như hình bên, ba bản ghi màu được chồng lên nhau, với một lớp lọc UV trên cùng để ngăn ngừa phóng xạ từ tia cực tím - mà mắt thường không thấy được - tiếp xúc với lớp tinh tể halogen bạc. Tiếp theo là các lớp nhạy ánh sáng lam 'nhanh' và 'chậm', khi rửa có thể tạo ra hình ẩn. Khi lớp tinh thể halogen bạc được xử lí, nó sẽ được kết hợp các hạt nhỏ màu nhuộm của màu bổ sung tương ứng. Chúng tạo thành một lớp "mây" có màu (như nước trên khăn giấy) và bị khống chế bởi bộ nối DIR (development-inhibitor-releasing, đây cũng là bộ phận chịu trách nhiệm làm sắc nét hình ảnh).
Mỗi bản ghi màu đều chia thành hai lớp "nhanh" và "chậm", sở dĩ có tên như vậy là vì lớp 'nhanh' nhạy cảm với ánh sáng hơn và phản ứng nhanh hơn lớp 'chậm'. Bởi tinh thể bạc về bản chất rất nhạy với ánh sáng lam, nên lớp ghi màu lam được đặt trên cùng, sát bên dưới là bộ lọc màu vàng để ngăn mọi tia sáng lam lọt qua bản ghi màu đỏ và bản ghi màu lục (sẽ khiến cho hai bản này bị ngả sang ánh lam). Phía dưới bản ghi làm là bản ghi đỏ (khi rửa sẽ tạo màu nhuộm lam cyan) và cuối cùng là bản ghi lục (khi rửa sẽ tạo màu nhuộm đỏ tươi). Mỗi lớp màu tuy xếp sát nhau nhưng thực chất đều bị ngăn cách bởi một lớp gelatin nhỏ để đề phòng các tinh thể halogen bạc của lớp ghi màu này bị lẫn sau lớp khác và từ đó tạo màu sai.
Mặt sau của một dải phim trắng (film base) được phủ một lớp chống tạo quầng sáng, nếu không các vật thể in trên đó đều sẽ bị 'viền' bởi những dải màu thừa quá sáng khó nhìn. Trong phim màu, lớp chót này được gọi là "rem-jet", không phải gelatin, chứa sắc tố đen, và trong quá trình rửa sẽ bị loại bỏ hoàn toàn.
Eastman Kodak chuyên sản xuất vật liệu phim thành những cuộn khoảng 54 inch (~1372 mm), sau đó sẽ được cắt thành các kích thước tương ứng (70mm, 65mm, 35mm, 16mm).
Các nhà sản xuất phim màu dùng trong điện ảnh
Phim hình động - chủ yếu bởi có sự giật lùi rem-jet - cần có quy trình xử lý khác so với quy trình C-41 chuẩn, thường là ECN-2 (có một bước dùng alkaline để loại bỏ lớp rem-jet gây giật, ngoài ra còn một số khác biệt nhỏ). Nếu âm bản của loại phim này được xử lý bằng quy trình C-41 thì phần rem-jet sẽ bị phân hủy và hủy hoại tính toàn vẹn của sản phẩm, từ đó có khả năng hủy hoại toàn bộ bộ phim.
Kodak: Từ cuối thập niên 1980, Kodak giới thiệu lớp nhũ T-Grain, một hình thức tiến bộ của các hạt tinh thể halogen bạc. T-Grain là một lớp halogen bạc dạng bảng (các hạt nhỏ hơn liền kề nhau), tạo ra bề mặt hấp thụ lớn hơn và nhạy hơn với ánh sáng (so với các hạt riêng biệt), đồng thời vì có tính chất đồng đều hơn nên có thể làm giảm tính 'hạt, sạn' trong phim sau khi đã rửa, tạo ra những bộ phim sắc nét và nhạy hơn rất nhiều. Đầu tiên, T-Grain được dùng trong dòng vật liệu âm bản EXR, sau đó lần lượt được bổ sung công nghệ Vision (1996), Vision 2 (2000), và Vision 3 (2007).
Fuji: Fuji cũng áp dụng tinh thể bạc thể lớp trong loại phim SUFG của mình, và không chỉ liên kết chặt chẽ mà các hạt này còn có dạng lục giác và kích thước đồng đều nhau. Tương tự T-Grain, tuy kích thước hạt nhỏ lại (còn 1/3 so với tinh thể trước đây) nhưng có bề mặt hấp thụ rộng hơn với độ nhạy không đổi. Năm 2005, Fuji cho ra mắt vật liệu phim Eterna 500T, sản phẩm đầu tiên trong một loạt phim màu có lớp nhũ tiến bộ hơn, áp dụng công nghệ hạt Super Nano-structure Σ.
Đánh dấu