所谓彩色电视制式，是指电视系统在传送彩色图像信号时所采用的信号编码、调制与传输方式的整套技术规范。它规定了三个核心问题：彩色信息以怎样的形式叠加到亮度信号之上、彩色信息放在频谱的哪个位置、接收端又以怎样的方式把彩色信息还原出来。在软考多媒体应用设计师的考纲里，彩色电视制式被归入"数字媒体基础"与"视听媒体技术"模块，属于每年几乎必出、但分值不高的基础考点。正因为分值不高，很多考生选择放弃或死记硬背，结果恰恰是命题人最爱设陷阱的地方。
要准确理解彩色电视制式，必须先把它拆解成三个可以独立考察的维度。第一个维度是扫描规范，它决定了行数、场频、帧率与图像宽高比，这一维度其实在黑白电视时代就已经定型，彩色制式只是继承而非重新发明。第二个维度是色度信号的调制方式，这是彩色制式区别于黑白制式的核心增量，也是三大制式最本质的差异所在。第三个维度是色彩空间的选择，即彩色信号在数学上用什么坐标来表示，NTSC采用YIQ，PAL采用YUV，SECAM则直接顺序传送两个色差信号。三个维度合在一起，才构成一个完整的"制式"，缺一不可。考生在记忆时如果只记住"美国NTSC、中国PAL"这样的粗线条结论，就很容易在辨析题里栽跟头。
彩色电视制式的设计有一个贯穿始终的约束条件，那就是兼容性。彩色电视是在黑白电视已经大规模普及之后才出现的，因此任何彩色制式都必须满足两个看似矛盾的硬性要求：第一，彩色节目要能被老式黑白电视机正常接收，显示为清晰的黑白画面；第二，黑白节目也要能被新式彩色电视机正常接收。为了实现这一点，三大制式不约而同地采用了同一个技术路线，那就是把彩色信号拆成"亮度"与"色度"两个部分，亮度信号完整保留、与黑白电视兼容，色度信号则被压缩频带后，塞进亮度信号频谱的高频空隙里一并传送。这条"亮度色度分离、色度频谱插空"的路线，是整个彩色电视制式理论的地基，理解了它，后面的调制方式、副载波频率、逐行倒相等概念都能顺理成章地推导出来。
世界上公认的三大彩色电视制式，分别是NTSC、PAL与SECAM。NTSC是美国国家电视系统委员会（National Television System Committee）制定的标准，于1953年正式启用，主要在北美、日本、韩国及部分中南美洲国家使用，是三大制式中历史最久的一种。PAL是"逐行倒相"（Phase Alternating Line）的缩写，1967年由德国（当时的联邦德国）与英国共同推出，中国、英国、德国、澳大利亚等大多数欧洲和亚洲国家采用。SECAM是法文"顺序传送彩色与存储"（Séquentiel Couleur à Mémoire）的缩写，同样诞生于1967年，由法国主导，法国、俄罗斯及部分东欧、非洲国家采用。这三种制式在扫描行数与调制方法上存在显著差异，直接决定了不同地区电视节目之间的互不兼容。
彩色电视制式的技术精髓，在于如何在有限的信道带宽内，同时传送亮度信息与彩色信息，并且让两者互不干扰。这一问题的解决，依赖一套精巧的频带压缩与频谱交错技术。下面从信号分解入手，逐步还原彩色电视制式的底层运行机制。
彩色电视系统接收到的原始信号是红、绿、蓝三路基色信号，但直接传送RGB三路信号会占用三倍带宽，既不经济也不利于与黑白电视兼容。因此，发射端首先通过矩阵电路，把RGB信号转换成一个亮度信号Y和两个色差信号。亮度信号Y由红绿蓝按一定比例加权合成，它携带了图像的黑白明暗信息；两个色差信号通常取红色差R-Y与蓝色差B-Y，它们携带了彩色信息。由于人眼对亮度细节的分辨能力远高于对颜色细节的分辨能力，系统对亮度信号分配较宽的频带（约5兆赫兹以上），而对两个色差信号只分配较窄的频带（约1兆赫兹量级），这就是所谓的大面积着色原理。经过这样的处理，彩色电视的频带总宽度与黑白电视基本持平，从频谱上保证了兼容性。
两个色差信号要被塞进亮度信号的高频端空隙，必须先调制到一个频率较高的载波上，这个载波就是色副载波。NTSC与PAL采用的都是正交平衡调幅方式。所谓平衡调幅，是指抑制掉载波本身的调幅方式，它只保留上下两个边带，从而节省发射功率并减少对亮度信号的干扰。所谓正交，是指让两个色差信号分别调制到同一个载波频率、但相位相差九十度的两个分量上，一个走同相分量，一个走正交分量，接收端再根据相位把两者分离还原。正交平衡调幅用一路载波同时传送两路色差信号，是彩色电视制式中最具巧思的技术之一。色副载波频率的选择也不是随意的，它必须落在亮度信号频谱的能量空隙处，通过频谱交错避免与亮度信号互相干扰。
理解色副载波频率的选取，是把握彩色电视制式底层原理的关键一环。亮度信号的能量并非连续均匀地分布在整个频带上，而是集中在行频及其整数倍的附近，频谱呈现出梳齿状的离散结构，齿与齿之间留有大量几乎不含能量的空隙。色副载波频率被刻意选在两个相邻行频谐波的中间位置，也就是梳齿的空隙处，这样色度信号的频谱就能与亮度信号的频谱交错嵌合、互不重叠。接收端利用梳状滤波器，就可以依据频率位置把亮度与色度分离开来。这种频谱交错技术，是彩色电视在保持与黑白电视同等带宽的前提下实现彩色传输的根本原因，也是NTSC、PAL、SECAM三大制式共同遵循的底层设计原则。
NTSC制式在正交平衡调幅的基础上，把两个色差信号改造成了I信号与Q信号。I信号的带宽较宽，对应人眼较为敏感的橙青色调；Q信号的带宽较窄，对应人眼不敏感的紫绿色调。I与Q两个分量对同一色副载波进行正交平衡调幅，色副载波频率精确锁定在3.579545兆赫兹。NTSC制式的致命弱点在于它对相位误差极其敏感：在信号传输过程中，如果信道引入相位失真，色副载波的相位发生偏移，接收端解调出来的颜色就会随之改变，出现红脸变绿脸之类的色调失真现象。为此，NTSC接收机必须设置色调（Tint）旋钮供用户手动校正，这也是NTSC被戏称为"Never Twice the Same Color"（同样的颜色不会出现两次）的由来。这一相位敏感问题，直接催生了后来PAL制式的诞生。
PAL制式是对NTSC的针对性改进。它同样使用正交平衡调幅，但增加了一个关键机制：让其中一个色差信号分量（V分量）的相位逐行倒转一百八十度。具体做法是，第一行按正常相位传送，第二行就把V分量的相位颠倒过来，第三行再恢复正常，如此交替进行。这样一来，即便信道在传输中引入了相位误差，相邻两行的相位偏移方向相反，接收端把相邻两行的信号进行平均处理，相位误差就会相互抵消，颜色得以还原到正确状态。正因为逐行倒相机制的引入，PAL制式对相位失真具有很强的免疫力，无需用户手动调节色调，画面色彩稳定性远超NTSC。PAL采用YUV色彩空间，色副载波频率为4.43361875兆赫兹，扫描规范为625行、50赫兹场频、25帧每秒。
SECAM制式走的是与NTSC、PAL完全不同的技术路线。它不再同时传送两个色差信号，而是把两个色差信号（R-Y与B-Y）按行轮流、顺序传送，即某一行只传送红色差信号，下一行只传送蓝色差信号，接收端利用存储器把前一行暂存起来，与当前行组合还原出完整的彩色信息，这就是名称中"存储"一词的由来。由于每一时刻只传送一个色差信号，SECAM从根本上规避了两个色差信号之间的串扰问题。在调制方式上，SECAM对色差信号采用调频而不是调幅，调频方式对幅度失真和相位失真都具有天然的鲁棒性，因此SECAM的图像色彩最为稳定，在长距离、多次转接的传输链路中表现优异。但它的代价也很明显：色度信号的垂直清晰度减半，且由于采用调频，与黑白电视的兼容性处理更为复杂，设备成本也更高。
三大彩色电视制式各有其技术特征、适用地域与历史渊源。理解它们之间的差异，是软考辨析题的必考内容。下面分别展开。
NTSC制式的扫描规范为525行（其中有效扫描约486行），场频为59.94赫兹，帧频约29.97帧每秒，宽高比4比3，视频信道带宽6兆赫兹。色彩空间采用YIQ，色副载波频率3.579545兆赫兹。NTSC制式主要应用于美国、加拿大、墨西哥、日本、韩国等国家和地区。它的主要优点是接收机结构相对简单、电路成本较低，但主要缺点是相位敏感导致色调易失真，画面色彩稳定性差。在软考题目中，NTSC通常作为"相位失真严重、需要色调调节"的典型代表出现，考生应当把NTSC与"正交平衡调幅""相位敏感""色调失真"这几个关键词牢牢绑定在一起。
PAL制式的扫描规范为625行（有效约576行），场频50赫兹，帧频25帧每秒，视频信道带宽8兆赫兹。色彩空间采用YUV，色副载波频率4.43361875兆赫兹。PAL的核心创新是逐行倒相，它通过相邻行相位误差的相互抵消，从根本上解决了NTSC的色调失真问题。需要注意的是，PAL并非铁板一块，它在世界范围内演化出了多个子变体，例如中国与英国采用PAL-D/K制，伴音载频与视频带宽略有差异；巴西则采用PAL-M制，其扫描行数与场频更接近NTSC（525行、60赫兹）。考生在遇到"PAL一定对应625行50赫兹"的说法时要特别警惕，因为PAL-M这一变体会打破这个规律。不过，对于软考多媒体应用设计师考
本篇完！