อัตราขยายที่แตกต่างกันเป็นความผิดเพี้ยนเชิงเส้นชนิดหนึ่งที่ส่งผลต่อการขยายและการส่งสัญญาณอนาล็อกซึ่งอาจส่งผลต่อความอิ่มตัวของสีในการออกอากาศโทรทัศน์อนาล็อก ได้อย่างชัดเจน

สัญญาณวิดีโอสีผสม (CCVS) ประกอบด้วยสามส่วน:

• สัญญาณ ความสว่าง (ขาวดำ)
• สัญญาณเสริม ( สัญญาณ พัลส์ซิงค์และสัญญาณระดับการปิดเสียง )
• ค่าความสว่างสี (Chrominance ) ซึ่งแท้จริงแล้วคือคลื่นพาหะย่อยที่ถูกปรับเปลี่ยนด้วยข้อมูลสี

สองคำแรกมักเรียกว่าสัญญาณวิดีโอคอมโพสิต (CVS)

เทคนิคการมอดูเลชั่นของคลื่นพาหะสีคือการมอดูเลชั่นแอมพลิจูดแบบควอดราเจอร์ (QUAM) ทั้งใน ระบบ PALและNTSCแอมพลิจูดของสัญญาณสีแสดงถึงความอิ่มตัว ( ความบริสุทธิ์ ) ในทั้งสองระบบ ในทางกลับกัน ระดับของ CVS แสดงถึงความสว่าง ดังนั้น เพื่อให้ได้ภาพที่ถูกต้องในเครื่องรับ อัตราส่วนระหว่างข้อมูลทั้งสองส่วนนี้จึงควรคงที่ในเครื่องรับ

ขั้นตอนหลักของการส่งสัญญาณภาพจากสถานที่เกิดเหตุไปยังหน้าจอรับสัญญาณ (สำหรับการออกอากาศภาคพื้นดิน) มีดังนี้:

• กล้องและบัฟเฟอร์ที่ เกี่ยวข้อง
• วงจรบันทึกเสียงและสื่อบันทึกข้อมูล ( แผ่นซีดีเทป ฯลฯ)
• เครื่องเล่นและอุปกรณ์สตูดิโอ
• อุปกรณ์เคเบิล ไมโครเวฟ หรือทีวีโร
• เครื่องส่งสัญญาณ (และบางครั้งก็รวมถึงเครื่องแปลงสัญญาณ ด้วย )
• เครื่องรับสัญญาณ (และบางครั้งอาจรวมถึงเครื่องขยายสัญญาณเสาอากาศและหน่วยกระจายสัญญาณด้วย)

ในการออกอากาศผ่านเคเบิลและดาวเทียม อุปกรณ์บางอย่างข้างต้นอาจถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์อื่น

วงจรทั้งหมดข้างต้นประกอบด้วยอุปกรณ์วงจรแอคทีฟ อุปกรณ์เหล่านี้เป็นเพียงอุปกรณ์เชิงเส้นโดยประมาณเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่าตัวประกอบการขยายจะไม่คงที่สำหรับทุกระดับ ค่าตัวประกอบการขยายอาจลดลงหรือเพิ่มขึ้นเมื่อระดับอินพุตเพิ่มขึ้น ซึ่งเรียกว่า ความไม่เป็นเชิงเส้นของอัตราขยาย ในข้อกำหนดของระบบ มักจะระบุค่าความไม่เป็นเชิงเส้นเป็นเปอร์เซ็นต์เสมอ ซึ่งต้องต่ำกว่าระดับที่ยอมรับได้ ขึ้นอยู่กับความไวที่ต้องการของระบบ

อัตราขยายเชิงอนุพันธ์เป็นกรณีพิเศษของความไม่เป็นเชิงเส้นของอัตราขยาย ให้ CCVS แทนด้วย

${\displaystyle {\mbox{CCVS}}={\mbox{CVS}}+{\mbox{color}}}$

สัญญาณเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงในอุดมคติที่มีตัวประกอบการขยายAคือ;

${\displaystyle A\cdot (CVS+color)=A\cdot (CVS)+A\cdot (color)}$

อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ เป้าหมายนี้แทบจะไม่สามารถบรรลุได้เลย ปัจจัยการขยายสัญญาณสีมักจะแตกต่างจากปัจจัยการขยายสัญญาณ CVS เล็กน้อยเสมอ (สัญญาณสีถูกซ้อนทับบนสัญญาณ CVS)

สีใดๆ ก็สามารถอธิบายได้อย่างสมบูรณ์ด้วยความสว่าง ความอิ่มตัว และเฉดสี เมื่อค่าการขยายสัญญาณสีที่สร้างขึ้นต่ำกว่าค่าการขยายความสว่าง สีที่รับรู้ได้จะซีดจางกว่าสีดั้งเดิม ในทางกลับกัน เมื่อค่าการขยายสัญญาณสีที่สร้างขึ้นสูงกว่าความสว่าง สีที่รับรู้ได้จะเข้มเกินไป

ในการวัดเปอร์เซ็นต์การขยายสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล จะใช้สัญญาณฟันเลื่อยมาตรฐานที่มีคลื่นพาหะสีซ้อนทับอยู่ (4.43  MHz ในระบบ PAL และ 3.58  MHz ในระบบ NTSC) สัญญาณฟันเลื่อยแสดงถึงสัญญาณ CVS ที่มีระดับที่เป็นไปได้ทั้งหมดระหว่าง 0.3  V ถึง 1  V รูปคลื่นแสดงอยู่ในกรอบภาพที่แนบมาด้วย รูปด้านบนแสดงสัญญาณอินพุต โปรดสังเกตว่าแอมพลิจูดของสัญญาณสีที่ซ้อนทับนั้นคงที่ รูปตรงกลางแสดงสัญญาณเอาต์พุตที่บิดเบี้ยว ในตัวอย่างนี้ สัญญาณสีที่ซ้อนทับบนสัญญาณความสว่างระดับสูงถูกลดทอนลง รูปด้านล่างแสดงรูปคลื่นเดียวกันหลังจากผ่านตัวกรองความถี่สูงเพื่อช่วยในการวัด (สัญญาณ CVS ถูกกรองออก เหลือเพียงสัญญาณสี)

${\displaystyle {\mbox{DG}}={\frac {ab}{a}}}$

ตามมาตรฐานยุโรป ค่า DG ควรน้อยกว่า 10%

DG เป็นปัญหาทั้งในระบบ NTSC และ PAL แต่ PAL (สลับเฟสที่อัตราเส้น) มีความไวต่อการบิดเบือนประเภทนี้มากกว่า PAL จะหาค่าเฉลี่ยของความแตกต่างของเฟสของสัญญาณสีในสองเส้นที่ต่อเนื่องกัน^{[ 1 ]}

อนุญาต${\displaystyle \alpha }$เป็นค่าความหน่วงของเฟส:

${\displaystyle {\mbox{f(t)}}={\frac {1}{2}}(\sin(\omega t+\alpha )+\sin(\omega t-\alpha ))=\sin(\omega t)\cdot \cos(\alpha )}$

ดังนั้น ความแตกต่างของเฟสระหว่างเส้นสองเส้นที่อยู่ติดกัน (ที่เรียกว่าเฟสเชิงอนุพันธ์ ) จะถูกแปลงเป็นความผิดเพี้ยนของอัตราขยายเชิงอนุพันธ์ (ค่าสีจะยังคงอยู่ แต่มีความเสี่ยงที่ความอิ่มตัวของสีจะลดลง)

ตัวอย่างเช่น เฟสที่แตกต่างกัน 10° จะทำให้เกิดการสูญเสียอัตราขยายเพิ่มขึ้น 2%

• การวัดค่าเกนและเฟสที่แตกต่างกัน , เท็กซัส อินส ตรูเมนต์
• หมอ ดร. Mümtaz Yılmaz: Renkli Televizyon Tekniği , TRT yayınları, Ankara, 1979, หน้า 32–47