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영화발달 초창기부터 비(非)사진적인 방법에 의해 무성영화 필름을 색채화하려는 시도는 있었다. 하나는 수염식으로 필름을 한 장면씩 붓을 이용해 착색하는 방법인데 1894년 미국 뉴욕에서 공개된 〈무희 아나벨〉은 바로 이 방법에 의한 것이었다. 또 1가지는 조색법으로 포지티브 은상 입자를 다른 금속이나 화합물을 사용해 변색시키거나 치환하는 방법이다. 초기의 채색영화에서는 밤은 청색, 불이나 정열적인 장면은 붉은색, 숲은 녹색으로 채색되었다. 이탈리아 영화 〈폼페이 최후의 날〉(1913)에서 화산의 분화는 붉은색, 하늘은 암청색, 화염은 오렌지색으로 채색되었다.

위의 방법들과 달리 광학적인 방법으로 자연의 색채를 재현하는 것이 오늘날의 천연색영화인데 여기에는 가색법과 감색법이 있다. 가색법으로 가장 잘 알려진 것은 조지 앨버트 스미스에 의해 발명된 키네마컬러(Kinemacolor：1906)이다. 이 방법은 흑백 필름과 컬러 필터를 사용하는 2색가색법으로 최초의 다큐멘터리 영화 〈델리의 알현소〉(1911) 등이 만들어지기도 했는데 번거로운 기계조작, 과도한 필름 소비량, 눈의 피로, 고르지 못한 화면 등의 결점으로 많은 문제를 안고 있었다.

최초의 감색법은 2색감색법에 의한 프리즈마 컬러(Prizma Color：1919)로서 뒤이어 유사한 방법에 의한 테크니컬러(Technicolor：1922)가 나와 〈오페라의 유령 The Phantom of the Opera〉(1923~25)·〈벤허 Ben Hur〉(1925) 등의 대작이 제작되었다. 테크니컬러사는 1932년 3통의 필름을 하나의 촬영기 안에서 청색·적색·녹색으로 감광시키는 3색감색법을 개발했으며, 월트 디즈니의 만화영화 〈숲속의 아침〉(1932), 파이어니어사의 〈라쿠카라차〉(1934) 등이 이 방법으로 제작되었다. 이 3색감색법을 전염법이라고 하는데 필름 보존이 쉽고 선명한 색채의 화면을 얻을 수 있다는 장점이 있다.

1942년 테크니컬러사는 3통을 사용했던 네거티브 필름을 1통만 사용하고 전용 카메라 대신 보통 카메라로 촬영할 수 있는 새로운 시스템을 개발함으로써 미국에서의 천연색영화를 보편화시켰다(→ 착색사진법). 한편 테크니컬러의 단점을 보완하기 위한 다층식 필름이 연구되어 독일에서는 1936년 아그파컬러(Agfacolor)가 개발되었으며, 이것이 제2차 세계대전 후 동구권에서는 소브컬러(Sovcolor)로, 미국에서는 안스코컬러(Anscocolor)로 도입되었다.

1952년 이스트먼코닥사는 테크니컬러보다 저렴하고 특별한 카메라가 필요하지 않은 다층식 발색법을 개발했으며 제작자들이 이 방법을 선호함으로써 테크니컬러는 차차 쇠퇴했다. 전염법은 오랫동안 경비절감에 효과적인 방법이었지만 테크니컬러는 1970년대에 전염법을 포기하지 않을 수 없었다. 이것은 필름 보관에 커다란 문제를 일으켰는데 그것은 테크니컬러를 제외한 다른 모든 컬러 필름이 7년 안에 변색되기 때문이었다.