リフレッシュ レートとフレーム レート (Hz と FPS): 2025 年の決定版ガイド

はじめに: 「スピード」に関する誤解

ゲームとハイパフォーマンス コンピューティングの世界では、私たちはスピードにこだわります。人々が「240Hz モニター」と「120 FPS ゲームプレイ」について同時に話しているのが聞こえます。どちらの用語も画像の変化の速さを表しますが、実際にはコンピューターの 2 つのまったく異なる部分を指します。

モニターが「240Hz」画面であっても、PC が 1 秒あたり 60 フレームを生成するのに十分な能力しかない場合、実際には 240Hz のパフォーマンスは得られません。逆に、PC が 300 FPS を出力しているのに 60 Hz の画面を使用している場合は、可能性を無駄にしていることになります。この決定的なガイドでは、リフレッシュ レート と フレーム レート の関係を分析し、G-Sync などのテクノロジーがそれらの間のギャップをどのように埋めるかについて説明します。

1. フレーム レート (FPS): 「プロデューサー」

フレーム レートは、1 秒あたりのフレーム数 (FPS) で表され、グラフィック カード (GPU) が新しい画像をレンダリングできる速度です。

生成方法:

ゲームがパラパラ漫画であると想像してください。あなたの GPU は、その本の各ページを描くアーティストです。アーティストのスピードが速い場合は、1 秒間に 144 ページを描くことができます。爆発、照明効果、キャラクターがたくさんあるなど、シーンが複雑な場合、アーティストは速度を落とし、おそらく 1 秒あたり 45 ページしか描画しません。

• FPS は動的です。 ゲーム内で何が起こっているかに応じて常に変化します。
• FPS はハードウェアによって制限されます。 可能な最大 FPS は CPU と GPU によって決まります。

2. リフレッシュ レート (Hz): 「プロジェクター」

リフレッシュ レート は、ヘルツ (Hz) で表され、モニターが画面上の画像を物理的に更新する速度です。

仕組み:

パラパラ漫画の例えを続けると、モニターはページをめくる人です。 60Hz モニターは、例外なく 1 秒間に正確に 60 回ページをめくります。

• Hz は静的です。 設定を変更しない限り、「アーティスト」 (GPU) が新しい描画を完了したかどうかに関係なく、144Hz モニターは 1 秒あたり 144 回更新されます。
• Hz は物理的なハードウェア制限です。 60Hz パネルにソフトウェア パッチを適用して 144Hz パネルにすることはできません。

3. 対立: 画面ティアリングと V-Sync

GPU (FPS) とモニター (Hz) が同期していない場合、問題が発生します。

画面ティアリング

GPU がモニターよりも速い場合 (例: 60 Hz 画面で 100 FPS)、モニターは前のフレームが終了する前に新しいフレームの描画を開始する可能性があります。これにより、画面全体に「水平方向の断裂」が発生し、画像の上半分はフレーム A からのものであり、下半分はフレーム B からのものになります。

V-Sync (古いソリューション)

垂直同期 (V-Sync) は、これを解決する最初の試みでした。モニターが新しいリフレッシュの準備ができるまで、GPU は強制的に待機します。

• プロ: 破れをなくします。
• 欠点: これにより、大きな 入力ラグが発生し、FPS がリフレッシュ レートをわずかでも下回った場合に「途切れ」が発生します。

4. ハーモニー: 可変リフレッシュ レート (VRR)

これは現代のディスプレイにおいて最も重要な技術です。 G-Sync (NVIDIA) および FreeSync (AMD) は VRR の形式です。

仕組み:

GPU にモニターの待機を強制する代わりに、VRR は モニターに GPU の待機を強制します。 GPU がフレームをレンダリングするのに 7 ミリ秒かかる場合、モニターは更新するまで 7 ミリ秒待機します。次のフレームに 12 ミリ秒かかる場合、モニターは 12 ミリ秒待機します。 この同期により、画面のティアリングと V-Sync に伴う途切れの両方が解消され、FPS が変動しても「非常にスムーズな」エクスペリエンスが提供されます。

LFC (低フレームレート補償)

144Hz モニターの VRR 範囲が 48 ～ 144Hz であるにもかかわらず、ゲームの速度が 30 FPS に低下した場合はどうなりますか?モニターは LFC を使用します。各フレームを 2 回更新するだけで (30 FPS x 2 = 60Hz)、VRR 範囲内に維持し、滑らかさを維持します。

5. フレーム時間の差異: 60 FPS が「遅れている」と感じる理由

60 FPS でプレイしたゲームが「途切れ途切れ」に感じられたのに、同じ 60 FPS で別のゲームをプレイしたときはスムーズに感じたことはありませんか?これは フレーム時間の差異 によるものです。

FPSは平均的です。 1 秒間に 60 フレームを取得したとしても、そのうちの 50 フレームが前半 1 秒に到着し、後半には 10 フレームしか到着しなかった場合、ゲームは途切れます。より高いリフレッシュ レートのモニター (144Hz+) は、新しいフレームをより頻繁に「チェック」し、GPU がフレームを終了してからそれが表示されるまでの時間を短縮するため、この問題を軽減するのに役立ちます。

6. 滑らかさをテストする

実際に違いをどのように確認できますか?移動する基準点が必要です。

モーション テスト ツール を使用して、実際の動作を確認してください。

1. オブジェクトの速度を高速に設定します。
2. 60Hz で視聴します。 「ゴースト」と途切れ途切れの道に注目してください。
3. 高リフレッシュ モニターを使用している場合は、144Hz または 240Hz に切り替えます。オブジェクトが明確に定義され、動きが現実のもののように見えることに注目してください。

概要: FPS にはどの Hz が必要ですか?

Hz と FPS の間のダンスを理解すると、PC コンポーネントとディスプレイの間で予算のバランスをとることができます。芝刈り機用の GPU を持っている場合は、フェラーリ モニターを購入しないでください。

現在のパフォーマンスを確認する準備はできましたか? 画面情報ツール を実行して、アクティブな Hz と検出されたフレーム機能を確認します。