Uzyskany wzrost stabilności układów, niezawodności oraz miniaturyzacja elementów składowych umożliwiły praktyczną realizację systemów nadawczo-odbiorczych telewizji kolorowej. Umiejętność przesyłania informacji o kolorze nadawanej sceny jest dużym sukcesem technicznym. Korzyść jest dwojakiego rodzaju: zwiększa się liczba przesyłanych informacji użytecznych oraz uzyskuje się nowe, dodatkowe środki wyrazu artystycznego, działające w określony sposób na widza. Koncepcja telewizji kolorowej opiera się na wynikach badań właściwości oka ludzkiego, na tzw. trój bodźcowej teorii widzenia oraz na stwierdzeniu zmniejszonej zdolności rozdzielczej oka dla kolorów. Na tej zasadzie oparto syntezę obrazu kolorowego w odbiorniku telewizyjnym. Polega ona na dodawaniu w odbiorniku trzech składowych kolorowych obrazu: czerwonego, zielonego i niebieskiego, wytworzonych po stronie nadawczej w kamerze telewizyjnej za pomocą odpowiedniego rozdziału światła nadawanej sceny na te trzy składowe. Należało powziąć decyzję takiej transformacji trzech sygnałów podstawowych przed przesłaniem ich do nadajnika, aby został wytworzony jeden całkowity sygnał, spełniający normy telewizyjnego sygnału czarno białego, niosący ponadto dodatkowe informacje, umożliwiające odzyskanie w odbiorniku telewizji kolorowej trzech sygnałów kolorów podstawowych. Całkowity sygnał telewizji kolorowej zawiera nie tylko informacje o przestrzennym rozkładzie punktów (luminancji) obrazu, będące odpowiednikiem sygnału telewizji czarno białej, lecz również informacje o wszystkich cechach kolorymetrycznych obrazu (barwie i nasyceniu) sygnał chrominancji. Transformacja trzech sygnałów kolorów podstawowych w jeden sygnał, zwana kodowaniem, została wprowadzona w pierwszym odpowiednim systemie telewizji kolorowej, opracowanym w Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej, zwanym systemem NTSC. System ten został zatwierdzony i wszedł w życie w roku 1953. Jednakże pewną przeszkodą w jego rozpowszechnieniu był dość znaczny koszt odbiornika telewizyjnego (trzy - czterokrotnie większy niż czarno białego) oraz niedostateczna jeszcze wówczas stabilność i niezawodność układów. Należy stwierdzić, że jakość tych urządzeń nie była najlepsza. W związku z tym sygnał telewizji kolorowej systemu NTSC ulegał dużym zniekształceniom, znacznie pogarszającym jakość obrazu kolorowego. Przy próbach wprowadzenia systemu NTSC w Europie napotkano te same trudności. Zaczęto więc prowadzić badania nad poszukiwaniem takiego systemu kodowania sygnału telewizji kolorowej, aby zniekształcenia występujące w torze przesyłowym miały jak najmniejszy wpływ na jakość odtwarzanego obrazu kolorowego. W efekcie został opracowany we Francji w roku 1956, przez H. de Francea, system SECAM, a w Niemieckiej Republice Federalnej w roku 1962 przez dr. W. Brucha, system PAL. Oba te systemy ulegały kolejnym modyfikacjom. Ich zasada jest całkowicie zgodna z założeniami systemu NTSC. Różnią się jedynie od niego i od siebie innym sposobem formowania i wykorzystywania sygnału chrominancji. Podczas międzynarodowej konferencji CCIR w Oslo w roku 1966 przy wyborze systemu telewizji kolorowej dla Europy wbrew powszechnemu dążeniu do wyboru jednolitego światowego systemu telewizji kolorowej, upraszczającego problemy wymiany programów nie doszło do porozumienia i nastąpił podział. Stąd część krajów przyjęła system SECAM, a część PAL. Po roku 1966 następuje szybki rozwój telewizji kolorowej. W Polsce prowadzono badania w tym zakresie w Instytucie Łączności. Pierwsze próbne emisje programów telewizji kolorowej rozpoczęto w Polsce w roku 1970, a emisję stałą w dniu 6.12.1971 r. Należy jednak podkreślić, że telewizja kolorowa jest tylko następnym etapem rozwoju po telewizji czarno białej, etapem przejściowym na drodze do wiernego przekazywania obrazu rzeczywistego w telewizji integralnej, tzn. kolorowej i przestrzennej.