Il desiderio di fissare le immagini a colori attraverso sostanze sensibili allo spettro solare era sempre stato tra i principali interessi dei primi ricercatori che però, in questo, ebbero poca fortuna. La conoscenza della chimica del colore, allora poco nota, infatti, ebbe un grande impulso a cavallo dei due secoli, quando furono sperimentate le due principali teorie sul colore: il sistema additivo e quello sottrattivo.
Il sistema additivo si basa sulla teoria che la luce è formata da tre colori fondamentali, il rosso, il verde e il blu, che sommandosi in parti uguali danno il bianco. L’addizione di rosso e verde forma il giallo, quella di rosso e blu il magenta, mentre il verde e il blu danno un azzurro tendente al verde, chiamato ciano. Questo sistema è applicabile solo per la luce (proiezioni), perché per i pigmenti vale il sistema sottrattivo, che utilizza i tre colori fondamentali, giallo, magenta e ciano, per ottenere, in fase di stampa, le altre tonalità. Esso comporta l’estinzione selettiva del colore primario dalla sorgente luminosa a luce bianca, utilizzando una serie di filtri di varie gradazioni, e quindi di varia intensità, relativi ai tre colori complementari. Operando una sottrazione cromatica si ottengono tutti gli altri colori dello spettro luminoso.
Questi due sistemi generarono procedimenti che fanno parte di un sistema più generale, chiamato tricromia, scoperto dal fisico scozzese James Clerk Maxwell che diede una svolta fondamentale alla tecnica fotografica. Nel 1861 Maxwell presentò il suo esperimento alla Royal Institution di Londra, dimostrando che da un’immagine in diapositiva in bianco e nero scomposta nei tre colori fondamentali, riproiettando le selezioni attraverso un proiettore composto dai tre filtri corrispondenti, era possibile ottenere un’immagine a colori.
Dopo di lui fu un altro scienziato, questa volta francese, L. Ducos du Hauron, a condurre importanti esperimenti. Nel 1869, annunciò la sua scoperta alla Società Francese di Fotografia, mostrando delle stampe a colori che erano state ottenute con il metodo sottrattivo. I positivi a colori erano direttamente ottenuti sulla pellicola, a differenza di quelli di Maxwell ottenuti per proiezione attraverso il sistema additivo. Sulla pellicola erano stesi tre strati sottili di emulsione, ognuno sensibile a una tonalità primaria, proprio come nella carta fotografica a colori.
Il procedimento era molto difficile, ma era l’unico che garantiva buoni risultati nonché stabilità dell’immagine nel tempo. Nel 1900, comunque, lo scienziato Theodore Henri Fresson, utilizzando emulsioni sensibili ai tre colori fondamentali, migliorò le prestazioni del procedimento brevettandone uno simile a quello di Ducos du Hauron che porta tuttora il suo nome. Anche se di difficile applicazione, è considerato il procedimento a colori più stabile e duraturo nel tempo.
Tra il 1838 e il 1848 Edmond Becquerel effettuò i primi esperimenti sull’utilizzo dei materiali sensibili all’azione della luce per registrare i colori dello spettro solare su un unico supporto. In quegli anni il fisico francese riuscì a registrare, attraverso la dagherrotipia, l’intero spettro luminoso. Tuttavia, uno degli esperimenti più importanti fu compiuto, tra il 1891 e il 1894, dal fisico lussemburghese Gabriel Lippmann che vinse il premio Nobel nel 1908.
Nello stesso periodo il fisico irlandese John Joly sviluppò il primo processo fotografico a colori che però non necessitava di una triproiezione e, per questo motivo, divenne il modello base da cui vennero sviluppati altri procedimenti sino a quelli moderni tuttora in commercio. Questo procedimento consisteva nell’esporre il negativo in bianco e nero, la cui struttura comprendeva i tre filtri corrispondenti ai tre colori fondamentali, verde, rosso e blu. Tale principio fu applicato dai fratelli Lumière che nel 1904 brevettarono le autocromie, utilizzate con grande successo fino al 1932, dopo diverse migliorie.
