フレームレート

子どものころ、教科書のすみに少しずつ違う絵を描いておいて、パラパラッとめくって遊んだことはありませんか?紙の1枚1枚は止まった絵ですが、目の前を素早く通り過ぎると、脳はそれをなめらかな連続した動きとして受け取ります。ディスプレイの画面も、このパラパラ漫画とまったく同じ原理で動いています。

私たちが見ている動画やゲームの画面は、実際に動いているわけではありません。静止した画像を1秒間に何十枚も素早く入れ替えて見せているのです。このときの1枚を「フレーム(Frame)」と呼び、1秒間に何枚見せるかを数字にしたものがフレームレートです。60fpsなら、1秒間に60枚の画像が一瞬のうちに通り過ぎていきます。

一般に、映画館の映画は1秒に24枚(24fps)、通常のテレビ放送やYouTubeの動画は30枚または60枚が使われます。フレーム数が増えるほど動きのすき間が細かく埋められるので、目で感じるなめらかさや没入感が大きく変わります。

フレームレートの話をするとき、モニターの「リフレッシュレート(Refresh Rate)」と混同されがちです。2つは密接に連携していますが、数字を生み出す担当がまったく違います。たとえるなら、フレームレートは料理人が料理を作るスピード、リフレッシュレートは配膳スタッフがお客さんのテーブルへ料理を運ぶスピードです。

フレームレートは、パソコンのグラフィックカード(GPU)や映像ファイルが1秒間に作り出す「新しい絵の数」です。一方、ヘルツ(Hz)という単位で表すリフレッシュレートは、モニターが1秒間に画面を更新して見せられる「画面の更新能力」です。料理人が1秒に120皿作っても(120fps)、配膳スタッフが60回しか運べなければ(60Hzのモニター)、お客さんのテーブルの皿が入れ替わるのは1秒に60回までです。ただし、余ったフレームがまったくの無駄になるわけではなく、ゲームでは操作が画面に反映されるまでの遅延が少し減ることもあります。

ところで、グラフィックカードがモニターの更新タイミングに合わせずに新しい絵を送ると、1つの画面に2つのフレームが混ざり、横線を境に上下がずれて見える「画面のティアリング(Screen Tearing)」という現象が起こることがあります。先ほどの例のように、グラフィックカードのほうが速いときに特に出やすく、これを防ぐためにV-Syncや可変リフレッシュレート(VRR)といった同期技術が使われます。なめらかな映像を存分に楽しむには、機器の出力性能とディスプレイのリフレッシュレートがうまくかみ合っていることが大切です。

動きの速いFPS(一人称視点のシューティングゲーム)やレースゲームでは、フレームレートは生命線といえます。1秒に144枚や240枚を見せられれば、敵の動きをほんの一瞬早くとらえられ、マウス操作への反応も即座になるからです。そのため、ゲーマーは高いフレーム数を確保しようと高性能なパーツを求めます。

しかし、フレームレートが高くなるほど、パソコンはそれだけ膨大な計算を休みなくこなさなければなりません。その結果、機器の発熱と消費電力が急激に増え、スマホやノートパソコンではバッテリーがずっと早く減ってしまいます。動画ファイルも、フレーム数が多いほど容量が大きくなり、通信量をたくさん使うことになります。

それに、すべての映像に高いフレームレートが合うわけでもありません。観客は長いあいだ24fpsの映画に慣れ親しんできたため、その独特の動きを「映画らしさ」として受け止めています。これを60fpsになめらかに変換して見ると、まるでドキュメンタリーやホームビデオのようで、違和感を覚えることもあります。用途に合わせて適切なフレーム数を選ぶことが、技術的にも感性的にも最善なのです。