フレームレートとは何か?以外に見落としがちなゲームやFPSに重要な要素を解説!

フレームレートとはなにか?

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

このデータによると、同じGTX1050/TiのGPUを使用していても、60Hzから144Hzのモニタに変えるだけで勝率が44%上昇。さらに上位のGPU RTX20xxに変更し、240Hz環境にした場合はなんと勝率が102%も向上しています。

このデータはかなり衝撃的ですね……。

もちろん、このデータを作ったのがGPUメーカーですから、グラフィックアクセラレータの優位性を示したいという思惑もあるでしょうし、より良い環境を揃えている人間の方が単純に腕が良いということもあるとは思いますから、完全に公平な視点で作られているとは言い切れません。

しかし、ここで提示されている数字はかなり大きくフレームレートとGPUの優位を示しているので、単純に無視はできないであろうという印象です。

フレームレートを高くするにはどうしたらいいのか?

ゲーム環境において高いフレームレートの環境を作る場合には、以下の3つの要素が必要になります。

  • ソフト
  • パソコン
  • モニタ

ソフト

ソフトに関しては、フレームレートに合わせたものを買うということにはなるわけではなく、やりたいゲームに最適な設定とスペックが重要になります。最近のFPSなどでは、高いフレームレートに対応しているものがほとんどになっていますので、設定上に存在するフレームレートの中で必要に合わせて調整することになります。

パソコン

高いフレームレートを出力するためには、パソコンのグラフィック性能が重要になります。
グラフィック性能は、主に解像度とフレームレートに性能が割り振られる形になっています。

パソコンの性能が良ければ良いほど、高い解像度や高いフレームレートを表示できることになり、解像度もフレームレートも高くしようとすればするほどマシンスペックが必要になります。この際、最も重要なのはGPU、次いでCPUとメモリが大きくその性能に関わっています。

このグラフィック性能のためのパーツはとても高額になりやすいため、ゲーミングPCの上位モデルなどはいつの時代も非常に高額のパソコンになってしまっています。

ちなみに家庭用ゲーム機は30~60fps程度までです。パソコンは144fpsや240fpsで使うことも増えてきていますし、スペック次第ではいくらでもグラフィック性能は追求できますから、この点に関しては圧倒的な差があると言えます。

モニタ

モニタはパソコンから出力されたフレームレートを、正確に描画できるだけの受け皿になる性能が必要になります。

受け取り側であるモニタの性能は、リフレッシュレートという数字で表されます。単位はHzです。数字はフレームレートとイコールで考えていいので、120fpsを表示するためには120Hzの性能のモニタが必要になると考えておけば問題ありません。

もしパソコン側の性能が高かったとしても、モニタの性能が低いと結局表示ができません。その逆も同じですね。ですのでパソコンとモニタの両方のバランスが重要ということになります。

ちなみに、一般的なテレビは解像度もリフレッシュレートもパソコン用モニタに比べるととても貧弱な性能です。ごく一部のハイエンドモデル以外はとてもPCゲームに耐えられないものが多く、安価で大きいからと家庭用テレビをパソコンモニタにすると痛い目をみることも。

解像度とフレームレートはどっちが大切?

グラフィック性能の設定では、解像度とフレームレートの大きく2つの重要な設定があります。

解像度は数字を大きくすればするほど、より精密な細かい描画になり、フレームレートは高くすればするほど動きがなめらかで描画の反応速度が早くなります。

どちらも可能な限り上げられれば理想ですが、それを目指すととんでもない高額なモンスターマシンになってしまいますので、現実にはある程度の限界があります。

その場合、どちらの数字を優先するべきでしょうか?

これは目的によって少し変わると言えると思います。シビアな判断が勝敗を分けるFPSのようなゲームであれば、フレームレート優先で。ソロプレイでゆっくりハイクオリティな映像を楽しみたいゲームであれば解像度優先で。というようなイメージになるかと思います。

実際プロゲーマーは、解像度は少し低めにしてでもフレームレートを高くする設定にしているそうですので、こういった例もやはり参考になると思います。

環境がゲームの勝敗を分ける?

ゲームの腕というのは、マシンスペックやモニタのクオリティには関係しない、自らが研鑽し積み上げた技術であることは間違いありませんし、お金で買えるものではないプライスレスの価値のものです。

とはいえ、その技術とは別のところでも勝敗には関係している部分もあります。例えば軽自動車とGTRに乗っている人が勝負したら、それはハンデを背負った勝負であることは明白です。

必ずしもハイエンドなPCやモニタにする必要があるというわけではありませんが、適切なフレームレートの設定と適切な環境構築プランを意識することで、より勝率を高めることも可能であると言えるでしょう。

逆に言うと、適切な設定がされていないままだと、自らハンデを背負って戦っているようなものですから、ソフト・パソコン・モニタのフレームレートは目的に合わせて最適化することをおすすめいたします!

ABOUTこの記事をかいた人

某有名PCショップのBTO企画担当や販売員、SEや保守業務などPC関連の色々な業種を経験。現在は在宅にてライターやブログ運営、ゲームデザイン業務などを行う日々。仕事はインドアだが趣味は意外とアウトドアが多い。スノーボード1級所持。