กระบวนการวิลเลียมส์หรือกระบวนการดับเบิลแมทติ้งของวิลเลียมส์^{[ 1 ]}เป็น เทคนิคการสร้าง แมทที่จดสิทธิบัตรโดยแฟรงค์ ดี. วิลเลียมส์ผู้กำกับภาพ ชาวอเมริกัน ในปี พ.ศ. 2461 ^{[ 2 ]}ซึ่งแตกต่างจากเทคนิคแมทก่อนหน้านี้ตรงที่อนุญาตให้ผสานการเคลื่อนไหวของนักแสดงเข้ากับฉากหลังที่ถ่ายไว้ก่อนหน้านี้ได้

ด้วยสิ่งประดิษฐ์นี้ วิลเลียมส์จึงสามารถก่อตั้งห้องปฏิบัติการภาพยนตร์ของตนเองได้ ซึ่งก็คือ Frank Williams Studio ^{[ 3 ]}หรือ Frank Williams Laboratories ^{[ 4 ]}ซึ่งอุทิศให้กับการสร้างเอฟเฟกต์พิเศษทุกประเภท^{[ 5 ]} (ไม่ใช่แค่กระบวนการของวิลเลียมส์) และเป็นสถานที่ ทำงานของบุคคลสำคัญในอุตสาหกรรมเอฟเฟกต์พิเศษ เช่นJohn P. Fulton ^{[ 3 ]}

แหล่งที่มา: ^{[ 6 ]}

ในปี 1912 แฟรงค์ วิลเลียมส์ เริ่มทำงานประดิษฐ์สิ่งประดิษฐ์ในอนาคตของเขาภายใต้สภาวะที่ยากลำบาก: เขาทำงานสลับกันระหว่างการเป็นช่างภาพเพื่อเก็บเงิน กับการทำงานในโครงการของเขาโดยเฉพาะ ซึ่งส่วนใหญ่มักทำในห้องน้ำของที่พักที่เขาอาศัยอยู่ ณ ขณะนั้น ความพยายามครั้งแรกของเขาในการใช้กระบวนการวิลเลียมส์เกิดขึ้นในปีเดียวกันนั้น ขณะที่เขาทำงานเป็นช่างภาพให้กับผู้กำกับแม็ก เซนเน็ตแต่เขาก็ไม่ประสบความสำเร็จ ปัญหาอยู่ที่กล้องและเครื่องพิมพ์ในสมัยนั้น รวมถึงฟิล์มที่มีอยู่ ซึ่งทำให้ไม่สามารถใช้งานได้ อย่างไรก็ตาม วิลเลียมส์ยังคงพยายามต่อไป และในปี 1917 เขาได้รับความช่วยเหลือจากโปรดิวเซอร์อดอล์ฟ ซูคอร์ซึ่งอนุญาตให้วิลเลียมส์ทำงานในห้องทดลองของเขา แม้จะผ่านพ้นทุกอย่างมาแล้ว ปัญหาที่เขาพบในปี 1912 ก็ยังไม่ได้รับการแก้ไข และเขาก็ล้มเหลวอีกครั้ง

จนกระทั่งปี 1922 ในระหว่างการผลิตภาพยนตร์เรื่องWild Honeyเขาจึงประสบความสำเร็จได้ด้วยการพัฒนาคุณภาพของฟิล์ม การใช้ขาตั้งกล้อง และเครื่องพิมพ์พิเศษ เครื่องพิมพ์ที่วิลเลียมส์สร้างขึ้นเองนี้มีความแม่นยำถึงหนึ่งในหมื่นของนิ้ว และตามแบบแผนแล้วมีราคา 18,000 ดอลลาร์

กระบวนการของวิลเลียมส์อาศัยคุณสมบัติของฟิล์ม ขั้นแรก นักแสดงจะถูกถ่ายทำหน้าฉากหลังสีดำ—แม้ว่าในภายหลังจะใช้ฉากหลังสีขาวหรือสีน้ำเงินก็ตาม—และภาพนั้นจะถูกพิมพ์ลงบนฟิล์มที่มีความคมชัดสูงหลายครั้งจนได้สำเนาที่เรียกว่า holdout matte ซึ่งแสดงภาพเงาสีดำของนักแสดงบนฉากหลังสีขาวทั้งหมด สำเนานั้นจะถูกกลับด้านเพื่อสร้าง cover matte โดยมีฉากหลังสีดำและพื้นหน้าสีขาว เมื่อรวม holdout matte และฉากหลังที่ต้องการแล้ว ภาพจะถูกพิมพ์ลงบนส่วนสีขาวของฟิล์มโดยคงภาพเงาสีดำไว้ จากนั้น ฟิล์มต้นฉบับจะถูกรวมเข้ากับวัสดุใหม่ และใช้ cover matte พิมพ์ลงบนส่วนสีขาว ซึ่งก็คือภาพเงาสีขาว เพื่อให้ได้สำเนาสุดท้าย^{[ 7 ]}

เป็นเวลานาน วิธีนี้เป็นวิธีการเดียวที่มีอยู่สำหรับการสร้างแมทแบบเคลื่อนไหว แต่ก็มีปัญหาอยู่บ้าง จำนวนสำเนาที่ต้องทำทำให้เกิดเอฟเฟกต์รัศมีที่จัดการได้ยากมาก ยิ่งไปกว่านั้น แม้ว่ากระบวนการนี้จะเหมาะสมสำหรับฟิล์มสี แต่ผลลัพธ์ก็ไม่น่าเชื่อถือมากนักในฟิล์มขาวดำ^{[ 8 ]}

เทคนิคนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2465 ในภาพยนตร์เรื่องWild Honeyโดยได้รับความช่วยเหลือจากElmer Sheeley ผู้กำกับศิลป์ของUniversal ^{[ 6 ]}นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ใน ภาพยนตร์ เรื่อง Sunrise: A Song of Two HumansของFW Murnauในปี พ.ศ. 2460 ^{[ 9 ]}ต่อมา เนื่องจากความนิยมของกระบวนการวิลเลียมส์ จึงถูกนำมาใช้ในภาพยนตร์เรื่องอื่นๆ เช่นThe Lost World [ ^{10 ]} King Kong [ ^{11 ] Ben} Hur ^{[ 12 ]}และThe Invisible Manซึ่งมีความสำคัญเป็น^{พิเศษ}

แม้ว่ากระบวนการของวิลเลียมส์จะเหนือกว่าแผ่นกระจกของนอร์แมน ดอว์น ไปมาก แต่ก็พบเทคนิคที่ดีกว่า นั่นคือ กระบวนการดันนิง หรือกระบวนการสร้างแผ่นกระจกด้วยตัวเองของดันนิง-โพเมอรอย ^{[ 14 ]}ซึ่งจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2460 โดยซี. ดอดจ์ ดันนิง^{[ 15 ]}

กระบวนการ Dunning อาศัยคุณสมบัติของฟิล์มแพนโครมาติก ซึ่งสร้างภาพขาวดำแม้ว่าจะไวต่อสีทุกสีก็ตาม วิธีการถ่ายนั้นมีลักษณะเฉพาะ คือ พื้นหลังต้องเป็นสีน้ำเงิน ในขณะที่แสงสีเหลืองส้มส่องสว่างองค์ประกอบด้านหน้า เนื่องจากการแยกสี ทำให้เกิดภาพซ้อนขึ้นเองตามธรรมชาติในบริเวณที่มีแสงส่องสว่างเป็นพิเศษ จากนั้นจึงนำภาพซ้อนนั้นมารวมกับภาพพื้นหลังที่ต้องการ โดยใช้กล้องไบแพ็คหรือเครื่องพิมพ์ออปติคอล ซึ่งปรับโทนสีให้เป็นสีเหลืองส้มเดียวกัน^{[ 9 ]}

Later, rear projection (also known as process shooting) was used. Although the method already existed before the thirties, it was not until then that it was systematized thanks to technical improvements of the time. The first rear projection method was an animation technique patented by Willis O'Brien in 1933^[16] based on the frame-by-frame projection of the previously shot images onto glass or a translucent screen while the animation was carried out on the foreground.^[17] This was perfected for the 1933's film King Kong with the help of Sidney Saunders—head of RKO's paint department, who built a special screen made of cellulose to avoid flaws—and Linwood Dunn—cocreator of the Acme-Dunn optical printer.^[18]

Another variant of the rear projection technique came to be with the boom of sound films and the consequent need to film in studios. Similarly to the other approaches, the actors were to be filmed while the previously filmed background was projected onto a screen. Until then, this had been impossible due to the lack of powerful projectors that could be coordinated with cameras in order to avoid projection problems.^[19] A big contribution was the three-headed projector, invented by Farciot Edouart—head of the transparencies department^[20] and, later, of special effects at Paramount^[21]—and established in the late thirties.^[9]

Finally, the last invention based on the Williams process was the sodium vapour process or yellow screen, developed by Petro Vlahos for Disney's Mary Poppins and perfected by Ub Iwerks. For this technique the actors had to be positioned in front of a white background lit by sodium-vapour lamps, which produce a very characteristic wavelength (of about 589.3 nm). Using a special prism, the filmed material was separated so that the actor's actions were printed onto black and white film and a matte was created, which had to be inverted before uniting everything.^[22] However, given that Disney was the sole owner of the material necessary (the prism, lights, trained technicians, etc.) to carry out this process and that in and of itself the sodium vapour process was tedious and complex, it ended up being replaced by refined blue screen technology.^[23]