ゲームパフォーマンスにおけるフレームレートとリフレッシュレートの重要性

2024/09/28

多くのゲーマーは、対応するリフレッシュレートの重要性を認識せずに、高いフレームレートを追求しています。シームレスなゲームプレイを実現するには、フレームレートとリフレッシュレートの違い、およびゲーム体験におけるそれらの重要性を理解することが重要です。

フレームレートとは何ですか?

フレームレートは、1 秒あたりのフレーム数 (FPS) として表され、ディスプレイが 1 秒ごとに表示するフレーム (画像) の合計数を示します。FPS が高いほど、アニメーションはより滑らかに表示されます。

ビデオゲームでは、FPS はアニメーションの表示方法に影響し、入力の応答性に影響します。フレームレートがゲームのアニメーションを処理するのに十分であれば、途切れやスキップのないスムーズな遷移が見られます。

逆に、FPS が低いと、アニメーションのレンダリングが不十分になったり、完全にスキップしたりすることがあります。たとえば、ペースの速いゲームでは、FPS が低いために遅延が発生し、キャラクターの素早いダッシュがテレポートしているように見えることがあります。

デバイスの GPU と CPU が主に FPS 数を決定します。日常のゲームでは、GPU がほとんどの重い処理を行います。ただし、物理シミュレーション、AI、大規模なオープンワールドグラフィックスなど、プロセッサパワーに大きく依存する特定のゲームタイプでは、CPU のパフォーマンスが重要になる場合があります。

あまり負荷のかからないゲームでは、一般的に 30 FPS のフレームレートで十分ですが、ほとんどのタイトルでは、スムーズなゲームプレイを実現するために 60 FPS を目指しています。120/144 以上などの高い FPS 値は、1 ミリ秒も無駄にできない競争の激しいゲームシナリオで大きな利点をもたらします。

リフレッシュレートとは何ですか?

リフレッシュレートはヘルツ (Hz) で測定され、画面が画像を更新する頻度を表します。ユーザーの観点からは FPS に似ているように見えるかもしれませんが、リフレッシュレートはモニター側で発生し、モニターの仕様に依存します。

コンテンツを表示している間、画面が点灯し続けているように見える場合がありますが、画面は常に更新されており、ビデオ再生のようなエクスペリエンスを実現します。

たとえば、マウスカーソルを画面上で素早く動かしてみましょう。滑らかな線ではなく、カーソルが少しずつ飛び跳ねているように見えます。これは、カーソルの動きが画面のリフレッシュレートに合わせた間隔で追跡されるため、「テレポート」のような印象を与えます。

ほとんどのモニターの標準リフレッシュレートは 60Hz (1 秒間に 60 回画像を更新) で、日常的なタスクやカジュアルなゲームには十分です。ただし、多くのゲームモニターのリフレッシュレートは 120Hz、144Hz、さらには 165Hz です。プレミアムモデルは 240Hz 以上に達することもありますが、超高リフレッシュレートはカジュアルユーザーにとってあまり価値がありません。

フレームレートとリフレッシュレートの主な違い

フレームレートとリフレッシュレートはどちらも最終的にはビジュアルの滑らかさに影響しますが、いくつかの重要な違いによって区別されます。

測定方法

フレームレート: 1 秒あたりのフレーム数 (FPS) で測定されます。たとえば、60 FPS は、デバイスが 1 秒間に 60 枚の画像をレンダリングすることを示します。

リフレッシュレート:ヘルツ (Hz) で測定されます。リフレッシュレートが 60Hz の場合、ディスプレイは 1 秒間に 60 回画像を更新します。

ハードウェア依存性

フレームレート:フレームのレンダリングを処理するため、主に GPU の影響を受けます。CPU はゲームロジック、AI、物理演算の処理にも役割を果たしますが、ゲームごとに異なります。

リフレッシュレート:モニターのテクノロジによってのみ決定されます。ゲームの負荷や他のハードウェアコンポーネントの機能には影響されませんが、オペレーティングシステムの設定によってリフレッシュレートを下げることができます。

互いへの依存

フレームレート:実際には、フレームレートはリフレッシュレートを超えることはできません。不一致があると、画面のティアリングなどの視覚的なアーティファクトが発生する可能性があります。

リフレッシュレート:通常はモニターの機能に応じて固定されます。ただし、G-Sync または FreeSync を搭載したモニターはリフレッシュレートを FPS に合わせて調整できるため、FPS に依存します。

アップグレード性

フレームレート: GPU と CPU をアップグレードするか、OS とゲーム内設定を変更することで向上できます。

リフレッシュレート:モニターの仕様によって大きく制限されます。より高いリフレッシュレートを実現するには、それをサポートするモニターにアップグレードする必要があります。一部のモニターはオーバークロックできますが、これを行うと損傷のリスクがあり、保証が無効になるだけでなく、メリットも最小限になります。

入力応答性への影響

フレームレート:フレームレートが高いほど、入力の応答性が直接的に向上します。フレームレートが低いと、ゲームが追加の入力を受け入れる前にフレームのレンダリングを待機することがあるため、入力が遅れる可能性があります。

リフレッシュレート:主にビジュアルに影響します。リフレッシュレートが低いとビジュアルが途切れる場合がありますが、システムが処理できる限り、ゲームは入力を受け入れてスムーズに実行し続けます。

ゲームにおいてフレームレートとリフレッシュレートが重要な理由

最適なビジュアルを得るには、フレームレートとリフレッシュレートを近づけるか、少なくとも FPS をリフレッシュレートの数分の 1 にする必要があります。この調整により、すべてのフレームが重なり合ったり欠落したりすることなく同時に表示されます。たとえば、120Hz モニターで 60 FPS の場合、画面にはリフレッシュごとに 2 つのフレームが表示され、ビジュアルの整合性が維持されます。

不適切な配置は、ティアリングやスタッターなどの視覚障害を引き起こす可能性があります。リフレッシュレートに比べて FPS が高すぎる場合、ディスプレイは 1 回のリフレッシュで複数のフレームをレンダリングし、ティアリングを引き起こす可能性があります。逆に、リフレッシュレートに比べて FPS が低すぎる場合、モニターは同じフレームを複数回繰り返し、スタッター効果を引き起こす可能性があります。

フレームレートとリフレッシュレートのバランスを実現する方法

最適なパフォーマンスを得るには、モニターのリフレッシュレートを確認し、それに合わせてゲームの FPS を手動で調整します。モニターのリフレッシュレートが 60Hz の場合は、ゲーム内の FPS を 60 に設定します。

残念ながら、モニターのリフレッシュレートと一致するフレームレートを選択できるとは限りません。PC が希望する FPS を提供できない、ゲームに FPS を選択する機能がない、またはゲーム内の要求や PC で実行されている他のプロセスによって FPS が変動するなどの理由が考えられます。

ここで、VSync と G-Sync/FreeSync テクノロジが役立ちます。

VSync (垂直同期): PC がモニターのリフレッシュレートを大幅に超えるフレームを生成する場合、VSync は FPS をリフレッシュレートに一致させ、画面のティアリングを防止します。残念ながら、VSync では GPU が各フレームのレンダリングを待ってから処理を進めるため、わずかな入力遅延が発生する可能性があります。ゲーム設定またはグラフィックカードのコントロールパネルで VSync を有効にすることができます。
G-Sync/FreeSync:これらのテクノロジーは同様の機能を提供しますが、メーカーが異なります。モニターのリフレッシュレートをさまざまな FPS と同期させ、VSync のような入力遅延を発生させることなくティアリングを排除します。

設定に応じて、これらの機能のいずれかを利用して、FPS とリフレッシュレートのバランスを最適に調整し、優れたゲーム体験を実現できます。

モニターのリフレッシュレートを超えて PC がレンダリングする追加のフレームは無駄になり、システムリソースを消費することに注意してください。フレームレートとリフレッシュレートの適切なバランスをとることは、スムーズなビジュアルを実現するだけでなく、PC の過熱を防ぐためにも重要です。

画像クレジット: Vecteezy。すべてのスクリーンショットはKarrar Haiderによるものです。

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