โทรทัศน์ระบบอนาล็อก ประวัติศาสตร์และหลักการทำงาน

โทรทัศน์ระบบอนาล็อก คือเทคโนโลยีโทรทัศน์ยุคดั้งเดิมที่ใช้สัญญาณอนาล็อกในการส่งสัญญาณภาพและเสียง โดยความสว่าง ความเข้มของสี และเสียงจะถูกแทนที่ด้วยแอมพลิจูด (Amplitude), เฟส (Phase) และความถี่ (Frequency) ของสัญญาณ ซึ่งสัญญาณอนาล็อกนั้นมีความต่อเนื่องของค่าที่เปลี่ยนแปลงไป ทำให้เกิดสัญญาณรบกวน (Noise) และการแทรกสอดได้ง่าย ซึ่งส่งผลให้ภาพที่ได้รับมีความเป็น "หิมะ" หรือภาพซ่าเมื่อสัญญาณอ่อนลง

การพัฒนาของโทรทัศน์อนาล็อก

ในยุคแรกเริ่ม ระบบโทรทัศน์อนาล็อกใช้ระบบ mechanical television หรือโทรทัศน์แบบกลไก ซึ่งใช้จานหมุนที่มีรูเจาะเป็นลวดลายเพื่อสแกนภาพ และใช้จานหมุนที่ตัวรับสัญญาณเพื่อสร้างภาพขึ้นมาใหม่ อย่างไรก็ตาม ภาพที่ได้จากระบบกลไกนี้มีความละเอียดต่ำมาก สั่นไหว และมืด ซึ่งทำให้ไม่เป็นที่นิยม

การมาถึงของหลอดรังสีแคโทด (CRT)

อุตสาหกรรมโทรทัศน์เริ่มเติบโตอย่างจริงจังเมื่อมีการพัฒนา หลอดรังสีแคโทด (Cathode Ray Tube หรือ CRT) ซึ่งใช้ลำแสงอิเล็กตรอนที่โฟกัสให้พุ่งไปที่หน้าจอที่เคลือบด้วยฟอสฟอรัส ลำแสงนี้สามารถกวาดผ่านหน้าจอได้เร็วกว่าระบบจานหมุนมาก ทำให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูงขึ้นและต้องการการบำรุงรักษาที่น้อยกว่า ระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดนี้กลายเป็นที่นิยมในครัวเรือนหลังสงครามโลกครั้งที่สอง

มาตรฐานการส่งสัญญาณ

ผู้ส่งสัญญาณโทรทัศน์อนาล็อกจะเข้ารหัสสัญญาณโดยใช้ระบบที่ต่างกัน ซึ่งทาง ITU (International Telecommunication Union) ได้กำหนดมาตรฐานไว้หลายระบบ (เช่น A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, K1, L, M และ N) เพื่อกำหนดจำนวนเส้นสแกน, อัตราเฟรม, ความกว้างของช่องสัญญาณ และความกว้างของแถบความถี่วิดีโอ

ระบบสีของโทรทัศน์อนาล็อก

เมื่อมีการนำระบบสีเข้ามาใช้ในช่วงทศวรรษ 1950 ระบบสีจะถูกเพิ่มเข้าไปในสัญญาณภาพขาวดำเดิมเพื่อให้โทรทัศน์เครื่องเก่าที่ยังเป็นระบบขาวดำสามารถรับชมได้ (Backward Compatibility) โดยมีมาตรฐานหลัก 3 ระบบ ได้แก่:

• NTSC: ใช้ในสหรัฐอเมริกา แคนาดา เม็กซิโก และเกาหลีใต้
• PAL: พัฒนาขึ้นเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของ NTSC ใช้ในยุโรปและออสเตรเลีย
• SECAM: ใช้ในฝรั่งเศสและอดีตสหภาพโซเวียต

ตัวอย่างเช่น สหรัฐอเมริกาใช้ระบบ NTSC-M ในขณะที่สหราชอาณาจักรใช้ PAL-I และฝรั่งเศสใช้ SECAM-L ซึ่งการระบุสัญญาณที่สมบูรณ์จะต้องระบุทั้งระบบสีและมาตรฐานการส่งสัญญาณ (ตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์ใหญ่)

การเปลี่ยนผ่านสู่ยุคดิจิทัล

ตั้งแต่ปี 2000 เป็นต้นมา โลกส่วนใหญ่ได้เริ่มเปลี่ยนผ่านจากระบบอนาล็อกไปสู่ โทรทัศน์ดิจิทัล (Digital Television หรือ DTV) เนื่องจากสัญญาณดิจิทัลใช้แถบความถี่ (Bandwidth) น้อยกว่าและให้คุณภาพภาพและเสียงที่ดีกว่าจนกว่าสัญญาณจะลดลงถึงจุดวิกฤต (Digital Cliff) ซึ่งจะทำให้ภาพหายไปเลย แทนที่จะค่อยๆ ซ่าเหมือนระบบอนาล็อก