Tournage

Le tournage principal débute le 5 mai 2002 à Downtown Los Angeles. Il a ensuite lieu sur les plateaux 19 et 20 des studios de la Warner à Burbank en Californie. De l'aveu même de Steven Soderbergh, ce tournage a été relativement court, puisqu'il n'a duré que 43 jours. De même, la phase de montage a été rapide, puisque le tournage a débuté au mois d'avril 2002 pour une sortie en avant-première le 19 novembre 2002. La construction de la station Prometheus ayant duré plus de temps que prévu, elle n'est pas terminée alors que le tournage a déjà commencé, ce qui oblige le réalisateur à modifier son planning et intervertir l'ordre de tournage de certaines scènes.
Le décor de la station spatiale Prometheus est créé par Philip Messina. Ce chef décorateur travaille pour la quatrième fois sous la direction de Steven Soderbergh après Erin Brockovich, seule contre tous, Traffic et Ocean’s Eleven. Ce décor est imposant, haut de deux étages et mesure 46 mètres sur 67.
Concernant la station Prometheus, la demande de Soderbergh à son chef décorateur est qu'elle paraisse la plus réaliste possible ; ainsi, loin d'imaginer une station hyper-futuriste mais improbable, Messina et Soderbegh choisissent plutôt de s'inspirer de la Station spatiale internationale tant dans pour l'extérieur que pour l'intérieur. Ils ajoutent néanmoins certains éléments dans le but d'en rendre l'intérieur plus brut, plus « industriel ». Enfin, l'environnement et les extérieurs de la station ont été en grande partie recréés à l'aide de l'informatique par l'entreprise britannique Cinesite avec laquelle il a déjà collaboré sur cinq autres films: Out Of Sight, The Limey, Erin Brockovich, Traffic et Ocean's Eleven.
Pour Soderbergh, cette station n'est pas, contrairement aux films de science-fiction traditionnels, un personnage de l'histoire : le fait de placer l'action dans une station spatiale ne constitue qu'un prétexte afin de faire progresser l'histoire et faire accepter plus facilement certains partis pris scénaristiques. C'est pourquoi l'autre demande de Soderbergh à Messina est que le décor de la station donne une impression d'isolement, voire de claustrophobie, afin de rendre l'aventure intérieure plus oppressante et profonde.
Solaris est un film dont les qualités esthétiques sont reconnues, qualité de l'image, cadrages… tout concourt à rendre l'œuvre plus belle. Les choix esthétiques de Soderbergh sont tournés vers ce qui pourrait s'apparenter à une certaine ligne claire, décors épurés, lumière tranchante et directe, plans resserrés… Tout est fait pour diriger l'œil du spectateur vers les personnages, leurs pensées, leurs sentiments et leurs actions.
Concernant l'environnement, l'aspect visuel le plus significatif concerne la planète Solaris qui apparaît dans trente-sept plans différents à travers les hublots du vaisseau Athena ou de la station Prometheus. Soderbergh fait appel à l'entreprise Rhythm & Hues sous la direction de l'artiste Richard Baily qui a travaillé sur les films de science-fiction Tron (1982) et Battlefield Earth (2000). La plus grande difficulté fut de rendre l'atmosphère de la planète, composée de gaz colorés desquels s'élancent de larges volutes lumineuses semblables à celles se produisant sur le Soleil. Il a fallu restituer cette atmosphère, pratiquement point lumineux par point lumineux afin de ne pas étouffer l'image, pour la rendre la plus éthérée possible; autre contrainte, sur les indications de Soderbergh, en cohérence avec les descriptions présentes dans le roman, la lumière devait émaner de la planète même. C'est ainsi qu'il a fallu utiliser pas moins de sept couches d'images ainsi que 60 000 vues différentes de la planète pour recréer toute la complexité de son apparence. Cette dernière évolue au cours du film, la planète présente d'abord une atmosphère calme et sereine, aux volutes basses, douces et aux couleurs pastel ; vers la fin, l'atmosphère est plus agitée, plus tourmentée, les volutes sont beaucoup plus vastes et les couleurs plus électriques. C'est que, même si la planète ne constitue pas un personnage en soi, elle laisse à voir des changements notables, certainement en réponse à l'activité humaine se déroulant à sa proximité. Cela s'explique, selon Richard Baily, par la volonté du réalisateur d'accentuer l'aspect dramatique au cours du film.