Еще одним важным шагом вперед, открывшим новые возможности в фотографии, было изобретение немецкого химика Германа Вильгельма Фогеля, который в 1873 г. обнаружил, что введение в галогенсеребряную эмульсию некоторых красителей вызывало расширение светочувствительности галогенидов серебра от сине-фиолетовой к длинноволновой части видимого излучения. Это явление получило название оптическая или спектральная сенсибилизация и обеспечило прогресс в цветной фотографии.
Параллельно с усовершенствованием фотографических эмульсий велись работы и по изысканию новых подложек для светочувствительных эмульсионных слоев. До 80-х гг. прошлого столетия все негативные материалы готовились только на стеклянной подложке, что создавало в свою очередь большие трудности, в особенности при использовании фотографии в полевых условиях.
История цветной фотографии связана с реализацией 2 методов цветовоспроизведения. Первый метод получил название прямого (объективного). В нём при формировании изображения стремятся обеспечить условия, непосредственно воспроизводящие цвета окружающих нас объектов. Используя явление интерференции, французы Э. Беккерель и А. Ньепс де Сент-Виктор получили качественное изображение спектра на полированной серебряной пластине, обработанной хлористым серебром. Однако изображение было нестойким и сохранялось только в темноте. Интерференционный метод был обобщён Г. Липпманом, который изготовил цветные фотографии в 1891 году.
Первое в мире цветное изображение на основе фотографического метода получил английский физик Джеймс Клерк Максвелл 17 мая 1861 году, он продемонстрировал возможность получения цветного изображения путем одновременного совмещенного проецирования красного, синего и зеленого диапозитивов. Это событие сейчас считается отправной точкой в истории цветной фотографии. Галогенсеребряные фотоэмульсионные слои в то время обладали чувствительностью только к коротковолновой части видимого спектра, и развитие цветной фотографии было невозможно, если бы не случайное открытие в 1873 году профессором Берлинского университета Германом Фогелем спектральной сенсибилизации. Благодаря научной оценке неожиданного эффекта, полученного при добавлении в галогенсеребряную эмульсию, чувствительную к синим, фиолетовым и ультрафиолетовым лучам, некоторых красителей, Г. Фогель открыл новую и очень важную страницу в истории цветной фотографии.
Однако многим до сих пор непонятно, как же Д. Максвелл еще задолго до открытия спектральной сенсибилизации, продемонстрировал большой группе ученых в Лондоне аддитивный метод получения цветного изображения. Сегодня благодаря исследованиям в области цветной фотографии английского фотографа Джона Хеджкоу стало известно, что красные цвета на снимаемой клетчатой ленте отражали ультрафиолетовые лучи, которые и регистрировались фотопластиной в процессе съемки, а зеленый светофильтр не был строго зональным и пропускал синие лучи.
Спустя два года после открытия спектральной сенсибилизации французский ученый Луи Хайрон получил за синим, зеленым и красным светофильтрами цветоделенное изображение, используя сенсибилизирующее действие хлорофилла. Он же сообщил о хромоскопе - приборе, в котором - три цветоделенных позитива объединялись с помощью систем зеркал, что позволяло довольно просто синтезировать цветное изображение аддитивным методом.
Луи Дюко дю Орон в книге "Цвета в фотографии", опубликованной в 1869 году впервые изложил принципы цветной аддитивной и субтрактивной репродукции, включая и схему современной цветной фотографии на многослойных фотоматериалах. Им же была изготовлена и первая в мире цветная фотография на основе субтрактивного метода, которая находится в музее Национальной техники в Лондоне. Сначала Луи Дюко дю Орон получил три цветоделенных черно-белых негатива, снимая цветной объект за зональными светофильтрами: синим, зеленым и красным. Копируя с цветоделенных негативов на три желатиновые фолии, содержащие в слое красители (желтый, пурпурный, голубой), дополнительные к цветам светофильтров, за которыми велась съемка объекта, он изготовил три цветоделенных окрашенных позитива, Затем, совмещая и освещая их белым светом, он синтезировал цветное изображение субтрактивным методом.
Заслуга Луи Дюко дю Орона заключалась в том, что он, используя на начальной стадии аддитивный метод Д. Максвелла, разработал основы субтрактивного метода получения цветного изображения и увидел большую его перспективу. Но уровень техники и технологии того времени не позволял ему на практике реализовать свои идеи.
Созданию современных многослойных цветных фотоматериалов предшествовали растровые аддитивные методы образования цветного изображения. Одним из первых, кто достиг больших успехов в области растровой фотографии, был Джон Джоули. В 1893 году он сумел сделать комбинированный трехцветный светофильтр, нанеся на 1 см стекла около 80 параллельных полос синего, зеленого и красного цветов. Затем он экспонировал в фотокамере за таким светофильтром изопанхроматическую пластину, а потом позитив совмещал с растром и проецировал на экран.
В результате долгих исследований и химических опытов, проводимых в России и Германии, был предложен специальный метод съемки: снимаемая сцена экспонировалась, естественно, на черно-белые пластины, но трижды в течение нескольких секунд - последовательно через синий, зеленый и красный светофильтры. В дальнейшем полученный тройной негатив обращался (т.е. создавался позитив), и при совмещенном проецировании, опять-таки через светофильтры, можно было наблюдать цветное изображение. Снимки, полученные с помощью этого метода, были удостоены золотой медали на Международной выставке в Антверпене в 1906 году.
На смену растровой фотографии с нерегулярным растром пришла цветная фотография с регулярным растром. И сегодня она находит широкое применение, так как позволяет получать в очень короткие сроки цветные изображения, очень близкие по цвету к оригиналу. Линзово-растровая цветная фотография могла стать основой производства цветных художественных фильмов, если бы не была вытеснена цветной фотографией на многослойных фотоматериалах. Габриэль Липман, получивший Нобелевскую премию за разработку способа получения цветных изображений за счет интерференции света, заложил основы линзово-растровой фотографии, предложив сделать на обратной стороне кинопленки линзообразное тиснение, аналогичное тому, которое имеют глаза некоторых насекомых.
Эту идею Г. Липмана в 1908 году во Франции осуществил совместно с Бертоном А. Келлер, а в 1923 он же изготовил первый цветной художественный фильм. В свою очередь фирма "Кодак" с 1928 года начала выпускать линзоворастровые фотопленки для любительских целей, причем в 1 мм2 такой пленки находилось 22 линзовых ячейки. Подобные линзово-растровые фотоматериалы начала выпускать и фирма "Агфа". В 1937 году в Германии фирма "Сименс", используя этот способ, изготовила экспериментальный цветной линзово-растровый фильм. Однако ее опыт не нашел продолжения из-за больших уровней освещенности при съемке и печати, обусловленных очень высокой плотностью цветных растровых светофильтров.
В то время как много средств и усилий вкладывалось в развитие и усовершенствование линзово-растрового метода, немецкий ученый Рудольф Фишер пошел другим путем. Основная заслуга Фишера состояла в том, что он выполнил большую часть подготовительных работ, которые через 20 лет привели цветную фотографию к неожиданному подъему. В первом патенте 1912 года Фишер предложил способ изготовления цветных изображений, отличающийся от предыдущих тем, что проявитель для проявления скрытого изображения в галогенсеребряных слоях наряду с проявляющим веществом содержал вещества, способные образовывать с продуктами его окисления трудно растворимые красители.
Низкий уровень эмульсионной технологии и техники того времени не позволил осуществить замыслы Фишера, только 17 октября 1936 года сотрудники фирмы "Агфа" в г. Вольфене Вильгельм Шнайдер и Густав Вильманнс, опираясь на патенты Фишера и применив недиффундирующие цветообразующие компоненты, изготовили сначала цветную обращаемую многослойную пленку, а вскоре и негативную. Последняя была малоинтересна для фотолюбителей, но зато она открывала дорогу цветной кинематографии. Однако первая в мире цветная обращаемая пленка "Кодахром" была изготовлена в 1935 году в США двумя одаренными фотолюбителями, музыкантами по профессии: пианистом Леопольдом Маннесом и виолончелистом Лео Годовски. В июле 1931 они заключили договор с фирмой "Истмен Кодак ", по которому могли проводить свои исследования в фотографической лаборатории г. Рочестера. Пять лет спустя они завершили работу и опубликовали статью "Процесс „Кодахром" для любительской кинематографии в натуральных цветах ".
Первая цветная многослойная пленка "Кодахром" была 16-мм обращаемой и не содержала в слоях цветообразующих компонент. Маннес и Годовски предложили совершенно другой принцип получения цветного изображения, отличающийся от способа Р. Фишера. Их способ основывался на использовании диффундирующих цветообразующих компонент, которые, взаимодействуя с окисленной формой проявляющего вещества, давали нерастворимые в воде красители.