テレビ、モニター、ゲーム機での入力遅延

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インプットラグとは

インプットラグとは、ある動作や信号がテレビやモニターの画面に表示されるまでの時間を指します。インプットラグはゲーマーにとって重要であり、プレイヤーのアクションに対する映像の反応が早ければ早いほど良い。テレビとモニターでは、映像の表示方法が異なるため、インプットラグは別々に考える必要があります。

インプットラグを発生させる部品は?

マウスを動かして、しばらくすると、操作しているオブジェクトが何かをする、しかも時間がかかるという、最もわかりやすい状況を考えてみましょう。この時間は、次のような時間間隔からなり、それらを足したものが入力遅延となります。

  • マウスを動かすと、マウスセンサーがその動きを感知し、信号が発生してコンピューターに送信されます。
  • 信号の伝送時間はマウスの種類によって異なり、有線マウスはBluetoothマウスよりも短い時間で伝送できます。そのため、ゲーマーは有線マウスを好んで使用します。
  • そして、その信号をプログラムで処理し、対象物と目的の動作をマッチングさせ、計算を行い、プログラムが対象物の運動変化を形成する。
  • この情報はビデオフレームに形成され、ビデオカードで処理され、出力機器に伝送されます。これが、HDMIやDisplay portになります。
  • HDMI入力のモニターに情報が行く。
  • その情報はモニターのプロセッサに送られ、プロセッサが画像を形成して画面に表示する。
  • 画面に画像が表示されます。

これらの動作にはすべて時間がかかり、多くはありませんが、最終的には数十ミリ秒になります。ここでは、その動作をモニター画面に表示するために必要な時間をおおよそ想像してください。
マウス –5-15ミリ秒
コンピュータの処理2-15
ビデオストリームの生成 –2-10ミリ秒
テレビでビデオストリームを受信 –2-10ミリ秒
ディスプレイ用の信号調整2-10ミリ秒
画面への画像の表示7-15 ミリ秒の応答時間です。

その結果、約30ミリ秒の入力遅延が発生します。これは最小値ですが、実際にはそれ以上となる場合もあります。入力遅延と応答時間は必ず区別してください。応答時間は小さくても、入力遅延は大きくなります。

モニターメーカーが応答時間を低く指定するのはなぜですか?

モニターやテレビの説明に、1ミリ秒(MPRT)とか3ミリ秒(GTG)という応答時間を見ることがあります。これはすべてマーケティングであることを認識する必要があります。計算してみましょう、1秒間に240のフレームレートを持つモニター。1秒間に1000ミリ秒あり、1000/240で4.17ミリ秒になる。4ミリ秒ごとに映像が変化する。また、GTGやMPRTの指標はすべて視覚を考慮したもので、例えば、画像の暗い部分が明るい部分の背景にあると、人はその部分を見ることができない。そこで、さまざまな計算アルゴリズムが適用され、マーケティング指標が得られるのです。

モニタの入力ラグ

モニターは、コンピュータと連携することを前提に設計されているため、入力遅延が少なく、優れたモニターほど入力遅延が少なくなります。平均的なモニターの入力遅延は10ミリ秒程度です。これは、ノートパソコンのディスプレイにも当てはまります。ゲーマーの方は、表示周波数の高いモニターを購入しましょう。表示周波数が高ければ高いほど良いのです。また、製造工程の関係で、LEDディスプレイはOLEDディスプレイよりも入力遅延が大きいです。

テレビでの入力ラグ

テレビは大画面であるため、高画質であることが求められます。そのため、テレビの動作プログラムには、画像処理を追加するためのいくつかのサブプログラムが用意されています。例えば、スケーリングプログラム、HDRを扱うプログラム、画質を向上させるプログラムなどがあります。これらのプログラムはすべて、画像を画面に出力する時間を大幅に増加させるものです。この入力遅延は100msに達します。ただし、テレビをモニターとして使う場合は、入力遅延を発生させるサブプログラムはすべて無効化されます。これは、ゲームモードが含まれているためです。テレビでビデオを見るだけなら、入力遅延はまったく影響しません。

ゲーム機での入力遅延

ゲーム機といってもさまざまで、例えばPS5やXboxはゲームのためだけに作られたゲーミングコンピューターです。任天堂のゲーム機の中には、ゲームを表示する画面が独立しているものもあり、必要であればモニターやテレビに画像を表示することもできます。ゲーム機はゲーム用に設計されているため遅延が少なく、ゲームは高速な画像形成に最適化されています。そのおかげで、主にビデオカードによる画像処理の最適化により、入力遅延は20~30%程度低減されます。

インプットラグを解消する方法

入力の遅れが大きく、演奏に違和感がある場合は、遅れを軽減することができます。

  • インターネット接続を確認する。インターネットプロバイダがpingの確認に問題がある場合がある。https://www.speedtest.net/。
  • ゲーミングジョイスティックを使用する場合は、有線マウスを使用してください。また、有線であればより良いです。
  • モニターを最大フレームレートに設定します。スマートモニターの場合、ゲームモードがあるので、必ずそのモードをオンにしてください。スマートでないモニターにもこのモードはありますが、動作が少し異なり、画像設定、明るさ、コントラストのみが変更されます。
  • テレビをモニターとして使用する場合は、ゲームモードをオンにしてプレイしてください。最近のテレビは自動ゲームモードALLM(Auto Low Latency Mode)に対応していますので、テレビがゲームモードになっているかどうか確認してください。
  • オンラインゲーム、そのようなゲームはゲームサーバーと連動しており、ゲームサーバーに問題がある可能性があります。

インプットラグは本当に問題なのでしょうか?

多かれ少なかれ、必ず入力遅延があります。入力遅延を正しく測定するのは、多くの構成要素からなり、実験室の方法でしか測定できないものもあり、容易ではありません。原則として、テレビやモニターのHDMI入力に信号が到達する時間を測定し、実際の映像の見え方を見る方がはるかに簡単ですが、それはテレビ自体の遅延時間だけを測定することになります。ディスプレイマトリクスが瞬時に反応できないため映像が出始めたばかりの時や、映像が全体的に表示された時(LEDディスプレイでは画素が回転を完了した状態、有機ELでは画素が目的の明るさに達した状態)などを正しく測定する方法です。フレーム出現の20%または40%を規範として、ラグタイムを測定することができます。これらはすべて相対的なものであり、Input lagに対する批判的なアプローチが必要です。

自分のInput Lagを理解するにはどうしたらよいですか?

例えば、オンラインゲームでは、画面上にタイムラグが表示されますが、これがping値ですが、これはあくまでも自分のコンピューターがサーバーとデータパケットで通信している時間です。計算方法は簡単で、送信パケットで送信時刻を指定し、パケットを受信したコンピュータやサーバーが、パケット送信にかかった時間を計算する。これが遅延時間の1部となり、30~50msとなります。

また、モニターやテレビであれば、遅延時間はフレームレート(リフレッシュレート)とほぼ同じになり、これらの値と同じになります。

リフレッシュレートインプットラグ
60Hz16.6mc
120Hz8.3mc
144Hz6.94mc
165Hz6.0mc
240Hz4.16mc
360Hz2.77mc
480Hz2.08mc

インプットラグは本当に重要か

ゲームをしない場合、ゲームをプレイし、リフレッシュレートの高いモニターやテレビを使用すれば、Input Lagは気にならないはずです。モニターやテレビが原因で重大なラグに気づくことはないでしょう。もし、Input Lagがあなたにとって重要であるならば、あなたはダイナミックなゲームをプレイしているのだと思います。

そして、それを減らしたいのであれば、ビデオカードやマウスから始めて、最後にモニターにだけ注意を払うというように、問題を全体的に見る必要があるのです。最近のモニターやテレビは、ラグタイムが少ない。

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