まずフレームレートとは何かについてです。
我々がゲームや動画など動きのある映像を見ている場合、基本的には静止画を連続して表示することで、動いていると認識しています。
よく言われるのがパラパラ漫画のようなイメージですね。1枚1枚は静止画なのですが、それを連続して表示することで、人間の目には動画のように動きのある映像として見えるようになっています。
動画やゲーム内に表示されているこの静止画の表示枚数を、1秒間あたりの枚数単位で表示したものがフレームレートとなります。
フレームレートの単位は一般的にfps(frames per second＝フレーム毎秒)で表されます。
30fpsであれば1秒間に静止画が30枚、120fpsであれば1秒間に120枚静止画が表示されていることになります。
フレームレートとリフレッシュレートの違い
パソコンとモニタが一般に普及し始めてからおよそ40年、パソコンと共にグラフィック機能も劇的な進化をしてきました。アナログからデジタル、ブラウン管から液晶、入出力の端子やさまざまな規格も次々と変化していきました。
そんな中でグラフィック関係の用語は非常に混乱していて、わかりにくくなっている部分があります。フレームレートやリフレッシュレートもいろいろな使われ方や解釈がされてしまっていて少しややこしいところがあります。
現在の共通認識としては、パソコン側の1秒あたりの表示数をフレームレート(単位：fps)、モニタ側の1秒辺りの表示数をリフレッシュレート(単位：Hz)とおぼえておけば大きな間違いはありません。
実際のフレームレートのいろいろな数字
ゲームで重要視されることの多いフレームレートですが、もともとは映画など映像分野の用語です。
ゲーム以外の一般的な分野では、日本のアニメは8～24fps、映画は24fpsで基本的に作られており、TV番組は規格的には30fps、4Kや8Kの番組は60fpsで配信されています
海外の高精細な3Dデジタル映画などでは、48fpsや120fpsというものも出始めています。
それに対してゲームは、コンシューマではフレームレートは長らく30fpsが主流でしたが、現在では高画質化が進み60fpsのものも多くなってきました。
PCゲームの世界では、特にFPSなどの対戦ゲームなどで昔からフレームレートは重要視されていたため、設定で60fpsやそれ以上も出せるものも当たり前になっています。現在のハイエンドに近い120fpsや144fpsですら当たり前になりつつあり、中には200～300fps以上まで設定ができるゲームも最近では存在しています。
この分野に関しては、PCゲームが大きくリードしていると言っても間違いないでしょう。
フレームレートの違いにはどんな効果があるのか？
フレームレートの効果は、パラパラ漫画の例でもおわかりのように、数字が多ければ多いほど動きがなめらかになる効果があります。
1秒間に静止画を10枚つなげた動画よりも、100枚つなげた動画のほうが当然なめらかに見えるわけです。
実際の1枚の表示時間は、30fpsなら30分の1秒で0.033秒、60fpsなら0.016秒、120fpsなら0.008秒です。
あまりにこの数字を上げたとしても、人間の認識できる範囲に限界があるとも言われることもありますが、実際に体験してみると30fpsと60fpsにはものすごい大きな差がありますし、120fpsに慣れてしまうと60fpsは明らかに滑らかさに違和感が出るほどです。
人間の認識のレベルは、言われているよりも高いと言えるのかもしれません。
フレームレートはゲームの勝敗を分けるは本当か？
テレビや映画などの場合、単純にフレームレートが上がると映像がなめらかになるため効果はわかりやすいですが、ゲームの場合はそれ以外の結果も生み出します。
当たり判定に差が出る？
これは特に対戦ゲームでの違いになりますが、例えば対戦格闘ゲームであれば少キックや少パンチなどの最小単位の当たり判定はわずか0.0何秒単位で判定されていると言われています。
低いフレームレートの設定ですと、表示の描画と当たり判定の誤差で、場合によっては対戦相手の環境と比べ直接の不利な環境を生み出している可能性もあります。
判断スピードに差が出る？
FPSなどの一瞬の判断力が勝敗を分けるタイプのゲームでは、フレームレートの違いは攻撃や回避などの判断に対して差を生み出す可能性があります。
単純に考えて攻撃などのアクションが行われてから、実際に表示されるまでの速度がフレームレートの高いほうが理論的には早くなるからです。
人間の認知はそのほとんどを視覚に頼っており、攻撃や回避の判断も基本的には目から入る情報が基本的な基準になります。
フレームレートの表示差はほんの僅かな差でしかありませんが、対戦などの場面では、ほんの僅かな認知の時間差が勝敗を分ける可能性もありますので、もし対人戦闘が行われるゲームであれば、原理的には少しでも高いフレームレートの方が有利になると言えることになります。
プロゲーマーは高フレームレート環境でゲームをしている？
2019年3月にGPUのトップブランドNVIDIAが興味深いレポートを作成しました。
Unlock Your Full Potential – How Higher Frame Rates Can Give You An Edge In Battle Royale Games
（あなたの可能性を最大限に引き出す – より高いフレームレートがあなたにバトルロワイヤルのゲームで優位性を与えることができる方法）
引用アドレス：
https://www.nvidia.com/en-us/geforce/news/geforce-gives-you-the-edge-in-battle-royale/
内容としては、バトルロワイヤル型の対戦シューティングゲームでは、より高いフレームレート環境のほうが勝率が高くなるということを、検証データをもとに解説をしています。
ゲームにおける表示速度の遅延が高性能なGPUの方が短いなど、実際の計測によって実証がされている他、高性能なGPUを使っているプレイヤーの方が勝率が高いという興味深いデータも提示されています。
この中に、フレームレートが与えている影響としてもものすごく興味深いデータがあります。それはPUBGおよびFortnite で計測されたGPUとリフレッシュレート別のキル/デスレシオの関係を示したグラフです。
画像引用リンク：
https://www.nvidia.com/content/dam/en-zz/Solutions/geforce/news/geforce-gives-you-the-edge-in-battle-royale/battle-royale-fortnite-pubg-increase-in-kd-monitor.png
