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リフレッシュレートとは何ですか?なぜそれが重要なのですか?

今年発売されたiPhone13Proシリーズでは、ProMotionと呼ばれる適応リフレッシュレートが見られました。これにより、画面が1秒間に10〜120回リフレッシュされ、電話のスクロールがよりスムーズになり、電力効率が向上します。

Apple ProMotion

実際、iPad Proは2018年にこのテクノロジーを搭載しました。さらに、最近では高いリフレッシュレートがAndroidフォンの標準になっています。一部のゲームモニターでは、「144Hz」または「240Hz」のラベルが付いたモデルもあります。では、リフレッシュレートとは正確には何ですか?リフレッシュレートが高いほど常に良いでしょうか?

フレームレート

フレームレートは、リフレッシュレートについて議論するときに避けられない概念です。それは人間の目の視覚的保持と関係があります。

What is refresh rate and why it matters

このフリップブックは、ページをすばやくめくると、本のコンテンツが映画のように動くように見えることをご存知でしょう。そこで登場するのが視覚的保持効果であり、それがすべてのビデオの仕組みです。静止画を短時間ですばやく再生できる場合、人間の目は連続した画像を認識します。フレームレートとは、1秒間に再生される画像の数を指します。

フレームレートの単位はfps(Frames Per Second)です。 60fpsは、1秒あたり60枚の画像を再生することを意味します。以下のGIFで、高フレームレートと低フレームレートの違いを理解できます。

What is refresh rate and why it matters

左から右へ、毎秒15、30、60フレームのアニメーション画像。 3つの図の動きは、一貫性と詳細の点でかなり異なっていることがわかります。フレームレートが高いほど、画像はより滑らかで自然に表示されます。

24fpsは、人間の目が動きとして解釈する最も遅いフレームレートです。フレームレートが24fpsより遅い場合でも、モーションは表示されますが、最終的にはビデオの途切れが感じられます。私たちがオンラインで見るほとんどのビデオ、および私たちが劇場で再生するほとんどの映画は、24fpsです。ただし、よりスムーズな動画が必要な場合は、YouTubeで60fpsオプションの動画を見つけることもできます。

60fps content on YouTube

(2160pの後の「60」は、この解像度で60fpsをオンにできることを示します。)

フレームレートが高いほど良いということですか?答えはおそらくノーです。 2019年にリリースされたジェミニマンのフィルムは、120fpsの4K3D撮影で作成されました。つまり、カメラは1秒間に120枚の静止画像を撮影します。画像がどれほど滑らかでリアルか想像してみてください。実際、この技術は非常に進歩しており、米国では14の劇場だけが120fpsの3Dで投影できますが、4Kではなく2Kでしか投影できません。そして残りは60fpsまたは24fpsでさえフィルムを実行します。ただし、視聴者によると、120 fpsは衝撃的なディテールとリアリズムを提供するため、本物か映画かを判断するのは困難です。

Gemini Man 120fps 4K 3D

しかし、これも問題です。結局のところ、映画は現実ではありません。キャラクターのプロット、演技、そしてメイクの詳細さえもすべて私たちによって構築され、配置されています。観客にリアルに見せようとすればするほど、それは彼らにとって偽物のように見えました。観客とストーリーの距離を保つ必要があるので圧倒的です。確かに、24fpsのグラフィックはそれほど滑らかでも詳細でもありませんが、ストーリーを見ているように感じます-それが私たちが映画に行く理由ではありませんか?その結果、一部の批評家は、この技術は映画製作には適していないという主張をしています。

では、高フレームレートとは正確には何ですか?最適な用途の1つは、スローモーションです。

iPhone camera slow motion setting

iPhoneは1080Pで240fpsのビデオを撮影できます。つまり、その解像度で1秒間に240枚の画像を撮影できます(解像度とは)。しかし、人間の目には、1秒あたり24枚の画像を撮影することは連続ビューであるため、240/24=10秒には240fpsで十分です。1秒のコンテンツが10秒に引き伸ばされ、モーションが遅くなります:

Coffee drips in slow motion

(コーヒーが滴り、スローモーションで240fps)

前述のように、フレームレートとは、1秒間に再生される画像の数を指します。ビデオに加えて、この概念はコンピューターや携帯電話の日常的な使用にも存在します。コンピューターを使ってゲームをしているとしましょう。ゲームをすることは、写真を表示するプロセスでもあります。ゲームでは、射撃、覆い焼き、移動の動きはすべてアニメーションの形であり、静止画像のフレームごとの連続したフレームで構成されています。では、ビデオをカメラで録画できるとしたら、ゲームの映像はどこから来るのでしょうか?

NVIDIA RTX 3080 Graphics card

上の写真は、強力なゲーミングPCの重要なコンポーネントである比較的ハイエンドのゲーミンググラフィックスカードです。グラフィックカードがハイエンドであるかどうかにかかわらず、それは主にモニターに正しい画像を表示する責任があります。ゲーム内のこれらの静止画像は、フレームごとに、グラフィックカードによってレンダリングされます。フレームレートは、FPSユニットでのグラフィックカードのレンダリング能力の尺度としても使用できます。より多くの計算能力を備えたグラフィックカードは、1秒間により多くの画像を生成できます。

What is refresh rate and why it matters

(上記のゲームはなんと322 fpsで実行されています。)

ゲーマーは、よりスムーズなパフォーマンスにつながる、より優れたグラフィックカードとより高いグラフィックリフレッシュレートを求めています。これは、シューティングゲームやスポーツゲームでは特に重要です。 PUBGゲームプレイでの激しいカメラカット、アジャイル回避、ポジショニングについて考えてみてください。すべてがスライドショーのように見えたら、どのように楽しんでいますか?このタイプのゲームをプレイするには、グラフィックが鮮明である必要があり、画面と操作がずさんなものであってはなりません。そのため、ゲーマーは高解像度よりも高リフレッシュレートに関心を持っています。

リフレッシュレート

高フレームレートのコンテンツでは、常に高リフレッシュレートのグラフィックスを体験できますか?答えはノーだ。 1秒間に多くの画像を生成できる場合がありますが、モニターですべての画像を表示できない場合があります。エクスペリエンスを最大化するために、フレームレートを高くするには、多くの場合、モニターのリフレッシュレートを高くする必要があります。

ヘルツ(Hz)で測定される画面のリフレッシュレートは、モニターが1秒間に画像をリフレッシュする回数です。

High refresh rate gaming monitor

選択できるゲームモニターは多数あり、それらはすべて異なる最大リフレッシュレートをサポートしています。上に示したモニターの最大リフレッシュレートは240Hzです。これは、画面が1秒間に240回リフレッシュされることを意味し、スムーズな標準である60fpsをはるかに上回っています。だから、それは確かに私たちに楽しいゲーム体験を与えてくれます。

FPSとHzの相関関係

前述のように、全体的なエクスペリエンスに関しては、フレームレートとリフレッシュレートは2つの不可分の概念です。これの理由は何ですか?たとえば、165 fpsのゲームをレンダリングできる高性能のコンピューターがありますが、リフレッシュレートが60Hzの平凡なモニターがあるとします。 1秒以内に何が起こるかは興味深いです:

  • グラフィックカードは、1秒間に165枚のゲームの静止画像を生成しました。
  • ただし、モニターは1秒間に60回しか更新できません。

つまり、モニターの更新中にビデオカードが数フレームをスローしました。そのため、表示が更新されるとすぐに、画像は同時に複数のフレームで表示され、画像がずれているか正しくないように見えます。

Screen tearing

(画面のティアリングのデモンストレーション。涼しくしてください。画面は正常です。)

上の画像は、画面のティアリング現象を明確に示しています。モニターのリフレッシュレートよりもはるかに多くのフレームを使用するゲームでは、これらの画面のティアリングやスキップの影響により、ゲームエクスペリエンスが著しく損なわれ、少しめまいがすることもあります。

これは、フレームレートとリフレッシュレートの関係を理解するのに役立つ単なる例です。実際、ゲームのフレームレートは一定ではありません。ゲームのグラフィックの複雑さが変化すると、フレームレートが変動します。その結果、ゲームのフレームレートとリフレッシュレートが完全に同期することはめったにありません。リフレッシュレートよりも高いフレームレートは多少のティアリングを引き起こしますが、ほとんどの場合、それは目立たず、ゲーム愛好家のごく一部だけがそれに気づきます。この問題を解決するには、ゲームの設定で「垂直同期」オプションをオンにします。このオプションは基本的に、グラフィックカードにディスプレイと同じペースで動作するように指示し、ディスプレイが1つのフレームの表示を終了し、次のフレームを表示する準備ができた場合にのみ、次のフレームをレンダリングおよび送信します。

Vertical Sync

予想通り、この機能は、モニターのリフレッシュレートに一致するようにグラフィックカードに制限を課します。ただし、NVIDIA G-SYNCテクノロジを使用すると、モニターのチップがグラフィックカードと通信できるため、モニターはリフレッシュレートとフレームレートを一致させることができます。これは、フレームレートがリフレッシュレートよりも高いまたは低い場合に、画面のティアリングを排除するのに役立ちます。必要なのは、G-SYNCをサポートするモニターとNVIDIAGTXグラフィックカードだけです。

AMDには、FreeSyncと呼ばれる同様の対応物があります。このテクノロジーは、ゲームモニターで一般的に見られるDisplayPortのAdaptive-Sync機能に依存しています。ディスプレイファームウェアとAMDRadeonドライバーの組み合わせにより、グラフィックカードとモニター間の通信が可能になるため、モニターに専用のチップは必要ありません。もちろん、FreeSyncをサポートするモニターとAMDRadeonグラフィックカードは引き続き必要です。

G-SYNC vs. FreeSync

(一般に、G-SYNCモニターは、専用チップのため、FreeSyncモニターよりも高価です。)

リフレッシュレートがスマートフォンに与える影響

私たちは長い間コンピューターとゲームについて議論してきましたが、実際、同じことが携帯電話にも当てはまります。電話機にはグラフィックチップも搭載されており、画面が更新され、フレームレートが十分に速いため、スムーズなエクスペリエンスが提供されます。ただし、電話の最大の問題はバッテリーの寿命です。グラフィックスの電力が増え、画面の更新が速くなり、消費電力が増えます。携帯電話を一貫して高いリフレッシュレートに保つ代わりに、ほとんどの電話には適応性のあるリフレッシュレート調整があります。ゲームをプレイしたりコンテンツをスクロールしたりするときはリフレッシュレートがずっと上がり、静止画像を表示するときはダイヤルダウンします。このテクノロジーは、リフレッシュレートをインテリジェントに調整することで消費電力を削減し、AppleのProMotionも例外ではありません。

iPhone 13 Pro ProMotion

高いリフレッシュレートの表示を取得する必要がありますか?

スマートフォンでは、高いリフレッシュレートがますます使用されています。ゲーマーはより楽しいゲーム体験をすることができ、ゲームをプレイしていないときでも、高いリフレッシュレートにより、タッチインタラクションがより触覚的になり、電話がよりスムーズで使いやすくなります。これは将来的に主流の機能になると思いますので、携帯電話を購入するときは、決定する前に比較を開始し、高いリフレッシュレートの画面を体験することをお勧めします。

しかし、モニターやテレビに関して言えば、ゲーム愛好家でなければ、おそらく大きな違いに気付くことはないでしょう。ゲームをプレイせず、モニターがだらしすぎない場合は、ほとんどの60Hzディスプレイで十分です。

高リフレッシュレートのゲームプレイには何が必要ですか?

ゲーム愛好家で、高いリフレッシュレートを採用する準備ができている場合、準備するために何をする必要がありますか?

  • 強力なゲーミングPC。
  • 高いリフレッシュレートでプレイできるゲーム。
  • インターフェイスが高リフレッシュレート出力をサポートしていることを確認します。 DisplayPortは伝送速度をリードしており、より高いリフレッシュレートを可能にしています。通常、ディスプレイを最大限に活用するにはDP1.2で十分です。最新のHDMI21 ポートを備えているモニターは多くありませんが、高いリフレッシュレートもサポートしています。
  • DP 1.2ケーブル-または、 DP 1.4の代替品を入手して、将来性を高めます。
  • 高いリフレッシュレートをサポートするディスプレイデバイス。

高リフレッシュレートモニターを購入する前に、ゲーミングPCが十分なフレームでゲームを実行するのに十分なパフォーマンスを備えていることを確認してください。ゲームが60fpsでしか実行できない場合は、144Hzのモニターを使用していても、ゲームは期待どおりに機能しません。そのお金をコンピューターのアップグレードに費やしたほうがよいでしょう。これら2つが十分に連携すると、結果は明らかにゲームプレイに利点をもたらすはずです。

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