HDMI入力のフレームレートが急激に変化するダイナミックゲームにおいて、モニターやテレビがちらつくという問題は、HDMI 2.1ポートにVRR(可変リフレッシュレート)技術が実装されて以来、根強い問題となっている。この問題はVRR技術の導入以前には存在しなかったことから、フリッカーが可変周波数へのディスプレイの適応に関係していることがわかる。なぜフリッカーが発生するのか、そしてフリッカーを軽減するためにできることがあるのか、説明しよう。
VRR動作時のフリッカーの原因
フリッカーの本質は、ディスプレイの周波数を変える技術にある。VRR(Variable Refresh Rate:可変リフレッシュレート)が登場する以前は、モニターはビデオカードに60Hz、120Hz、144Hzといった安定した周波数で接続されていた。この周波数は動作中に変化することはありませんでした。ビデオカードは、それが管理できるレートでフレームを生成した。例えば、HDMI接続が120Hzの場合、ゲームプレイ中にフレームレートが50Hzに低下すると、FreeSyncやG-Syncのような技術が介入する。この場合、モニターは十分なフレームを受信できず、利用可能なフレームを単純に2倍にし、あるフレームは2回続けて表示され、あるフレームは3回表示されます。しかし、HDMI経由の全体的な同期周波数は安定している。
HDMI経由のビデオ表示の原理を説明します:
- 映像はゲーム機からHDMIポートに入力されます。
- モニターやテレビに複数のHDMIポートがある場合は、HDMI入力切替チップを使用します。
- ビデオストリームは、HDMIデコーダーを含むプロセッサーに入り、統合グラフィックプロセッサーで処理されます。
- 処理されたビデオストリームは、ディスプレイを制御するT-CON(タイミングコントローラー)ボードに送られます。
- 画像がスクリーンに表示される。
VRR技術が導入されたとき、そのアイデアは有望だった:モニターのリフレッシュレートをビデオカードのフレームレートに適応させ、よりリアルでダイナミックなゲーム体験を向上させる。しかし、モニターメーカーはこの変化に対して十分な準備ができていませんでした。VRRを実装する際、ディスプレイは周波数の大幅な変化に反応しにくく、フリッカーが発生することに気づいたのだ。フリッカーは主に2つのシナリオで発生する:
周波数が48Hz以下に低下したときのちらつき
VRR搭載モニターは通常、最低周波数48Hzをサポートしている。これは意図的なもので、これより低い周波数でフレームが変化すると、ちらつきに気づく人がいるからです。毎秒48フレームは、ビデオが快適に視聴できる最小のフレームレートです。フレームレートが48Hzを下回ると、FreeSyncモードが起動し、コンソールから受信した1フレームが2回表示される。このとき、T-CON(タイミングコントローラー)ボードが別のモードに切り替わり、フレームレートの同期が変わるため、フリッカーが発生する。
周波数が突然48Hzに低下した場合のちらつき
このシナリオでは、画面が周波数の急激な低下に適応するのに苦労する。たとえば、リフレッシュレートを144 Hzから60 Hzに急激に変更する必要がある場合、プロセッサとディスプレイ(特に平均的な性能のもの)はスムーズに同期しないことがあります。これは、ディスプレイの周波数が変化する際に、一瞬同期がとれなくなったことを示すもので、画面に短時間のまぶしさや白い点滅が発生することがある。
フリッカーに最も敏感なディスプレイはどれか
ディスプレイにはOLED、VA、IPS、TNがある。実践の結果、フリッカーに最も敏感なのはOLEDとVAモニターであり、これには理由がある。
- OLEDモニター – 応答時間が非常に短いので、どんな変化にも素早く反応し、動作モードが切り替わったときにちらつきを見る時間がある。
- VAモニター – 応答速度がかなり速く、動作モードの切り替えに気づくことができる。
- IPSモニター – 応答速度が著しく長く、動作モードを変更する際にちらつきに気づく時間がない。
- TNモニター – 応答速度は遅いが、色品質が低いため、オフィス用モニターとして製造され、実質的にゲームには使用されない。
モニターとテレビのフリッカーを修正する
フリッカーを抑える方法はただ一つ、最低周波数を48Hz以上に設定するか、VRRモードを無効にすることです。モニターメーカーはもちろん、ソフトウェアでフリッカーを低減させようとしており、基本的にVRR機能をプログラムで制限している。
また、パネルの品質とモニターの性能にも注意してください。パネル品質が悪かったり、プロセッサーの性能が低いモニターの場合、フリッカーをなくすにはVRRを完全に無効にするしかない。ほとんどの場合、VRRを無効にすることがフリッカーをなくす唯一の方法です。