フレームレート（ゲーム）とは ～単位はfpsで1秒間に出力される画像のこと～

ゲームにおけるフレームレートとは何かについて解説している。フレームレートは数値で表されて数値が高い方がより滑らかなゲーム描写が可能となる。Apex Legends・フォートナイト・PUBGなどのバトルロワイヤル系のタイトルではゲームの動向を左右する重要な要素の一つだ。PS5やPS4などの家庭用ゲーム機でも高リフレッシュレートに対応するなどフレームレートの概念が普及している。また、フレームレートと関係の深いゲーミングモニターのリフレッシュレートについての理解も深めて欲しい。

フレームレートとは

出典：（NVIDIA, 2019）

フレームレートとは、1秒間に何枚のフレーム（画像）を出力できるのかを表す数値のことだ。単位は「fps（frames per second）」だ。学生の頃教科書あるいはノートの隅にパラパラ漫画を描いた経験がある方も多いのではないだろうか。それをイメージするとわかりやすい。つまり、1秒間にノート10ページのイラスト（10fps）をパラパラするよりもノート50ページのイラスト（50fps）をパラパラする方が動きが滑らかということだ。

基本的にはフレームレートは高い方が好ましいという認識でオッケーだ。より高性能なグラフィックボードを選択すればより高いフレームレートを実現しやすい。タイトル・解像度・設定など様々な要因によって変わることは付け加えておく。一つの基準は60fpsでこれより数値が高くなるとより滑らかなに画面が描写され、これより低くなるとカクつく原因となる。

フレームレートは平均で考えることが重要だ。一時的に高いフレームレートが出てもそれが安定しなければ意味がない。負荷が軽い環境におけるフレームレートだけを見ても意味がないのだ。人が集まる場所などでのフレームレートも重要だ。フレームレートが不安定になると描写に遅延が生じやすく、これもカクつきの一種である。負荷が掛かる場面を想定したパソコン選びが重要となる。

平均60fpsであっても、最低が1fpsで最高が120fpsであれば不安定だと言える。通常時に120fpsが出ていても、一部の場面で60fpsに落ちるとカクつきになる。負荷を感じる場面ではフレームレートが著しく低下する。この落差が遅延になる。根本的なことを言えば性能不足だが、フレームレートがどういった場面で落ちるのかを見ておくと、不足している性能を理解しやすい。

フレームレートとリフレッシュレートの関係

ディスプレイのリフレッシュ・レートとは、ディスプレーが1秒間に何回、新しい画像を描画できるかを指します。これはヘルツ (Hz) で測定されます。

引用元：（Intel, 2023年）

フレームレートを理解する上でリフレッシュレートは切っても切り離せない関係だ。Intelの定義がわかりやすいので引用している。このリフレッシュレートの数値=描写できるフレームレートの上限だ。フレームレートの数値はあくまでも出力側の基準である。内部的にこれだけのフレームレートが出ているという情報に過ぎない。それを正確に反映させるためには、入力側であるモニターがそのフレームレートに対応している必要がある。

パソコンの性能が高くあるタイトルで120fpsを出せたとしても、モニター側が60Hzまでしか対応していなければ60fpsでの出力となる。フレームレートがいくら高くてもそれを反映させられるモニターがないと意味がないのだ。なお、モニターが60Hzに対応していてもパソコンの性能的に30fpsまでしか出せないなら描写されるフレームレートは30fpsとなる。

60fps/60Hzがカクカクで240fps/240Hzは快適であるというのはよくある誤解だ。カクつきというのはフレームレートが低下したり、不安定になったりした時に生じる。常時60fpsで安定するのであれば、カクつきを感じることはほとんどないだろう。普段240fpsが出ている環境から60fpsの環境になると感じてしまうことはあるかもしれない。60fpsでも144fpsでも、安定さえしていれば正常に描写されている限りはカクつきとは捉えにくい。

それはカクつきではなくリフレッシュレート不足による不快感のようなものだ。フレームレートが急落するとカクつき、急上昇すると早送りのような現象になる。快適な環境というのは、前述の通り安定していてこそ得られる。フレームレートがリフレッシュレートに合う程度に高く安定していてこそ快適になる。144fpsから100fpsに急に落ちるとラグや負荷を感じることになる。これが対戦ゲームの戦闘中であれば致命的な結果を招きかねない。

フレームレートはギリギリに合わせるのではなく、少し余裕を持たせたい。考え方としては、フレームレートの最小値をモニターのリフレッシュレートに近づけることが快適なゲームプレイに近づくヒントだ。60Hzモニターを使用していて80fpsで安定していれば、急落しても60fpsの描写は維持できることが多い。これが144Hzモニターになると144fpsぴったりよりも、180fps前後のフレームレートで安定させることができれば負荷が掛かっても大してストレスは感じないはずだ。

ゲーミングモニターでゲームプレイが有利になる

ゲーミングモニターが重宝される理由はスムーズな描写と高いリフレッシュレートの対応により、ゲームプレイ中に飛び出してくるものが少し早く見えることがあるからだ。コマ送りになる映像では壁に隠れている状態から見える状態になるまでのコマが飛んでしまうことがある。この映像ではコマ割的に見えにくい状況だ。時間にするとわずかなもので、体感できる差はそれほど大きくない。

それでも、対戦系のゲームではこのわずかな時間が大差となって現れる。視認して気づいてからの動きに違いが生じるからだ。例えば、相手が60Hzでこちらが240Hz環境だった場合、見え方に明確な差が出る。相手はこちらが見えていないのに撃ち負けたと思えてしまうほどの差だ。チートを疑われる要因ともなり、トラブルになりやすい。実際には何の不正を行っていないにも関わらず、そう感じてしまうほどの違いがある。

これはゲームをプレイする上で、有利に進行できるということでもある。ゲーミングモニターが愛用され、高いリフレッシュレートが求められるのはこういった理由がある。少し古い話になるが、2010年あたりはFPSが国内で最も賑わっていた時期だ。その頃に現在の液晶モニターが登場した。ただ、当時の液晶モニターはフルHDやそれに近い解像度を綺麗に描写できているだけだった。

リフレッシュレートに関しては60Hz、解像度を大きく下げて75Hzが最大だった。ゲーミングモニターと呼ばれるものがなかったため、当時のゲーマーはCRTモニターというブラウン管テレビのようなモニターを使用していた。その理由は120Hzにまで対応していたということが挙げられる。最近ではリフレッシュレートという言葉自体がポピュラーなものとなっている。

15年ほど前まではコアなゲーマーのみが知っている程度のものだった。そのゲーマーたちも、ゲームを有利に進行できるということを知っていたからCRTモニターを使用していたのだ。昔からあるもので、今はゲーマーの間で一般的になってきている。これらを活用しない手はない。

プレイヤーの平均fpsが高いとK/Dが上がる！？

出典：（NVIDIA, 2019）

上記のグラフはPUBG及びフォートナイトでのプレイヤーの平均fpsとKill/Death比を示している。60fpsでゲームをしているプレイヤーと比べて、180fpsでゲームをプレイしているプレイヤーは90%もK/D比が高いということがわかる。もちろん、因果関係を証明できるわけではない。つまり、60fpsのプレイヤーと180fpsのプレイヤーではバックグラウンドが違う可能性があるということだ。

例えば、高リフレッシュレートでゲームをプレイしているプレイヤーの方がスキルが高い可能性があるといったことが挙げられる。ゲームがうまいからこそ高リフレッシュレートにこだわっていると考えることもできるのだ。Swithなどから移行したユーザーなどはすぐに高リフレッシュレート環境を構築できないかもしれない。それでもFPSなどシューティング系のタイトルでは高リフレッシュレートでのゲームプレイが有利であるという認識で問題なさそうだ。

フレームレートを上げる方法

高性能なグラフィックボードを選ぶ

手っ取り早くフレームレートを上げたいなら高性能なグラフィックボードへアップグレードするのがよい。フレームレートが安定しないのは、単純に性能が不足していることが多い。特にグラフィックボードの性能が低いと60fpsを下回り、30fpsなどで安定してしまう。低数値で安定すると、常にカクカクした描写が続き、まともにゲームをプレイすることは難しくなる。

少し前まで60fps前後で安定していたのに、急に下がったとなればゲームのアップデートの可能性もある。PCゲームはアップデートで要求スペックが高くなったり、不完全なアップデートで部分的に負荷が高まったりする。フレームレートは負荷に対してどの程度対応できているかの指標でもある。要求されているスペックに満たなければ、フレームレートは60fpsを下回り不安定になっていく。

60fpsを超えるフレームレートを目指すのであれば、かなり余裕を持った性能が必要だ。その中で、最も重要視されるのはグラフィックボード（GPU）である。ゲームの負荷はほぼグラフィックによるものだ。ここに対応できなくては、高いフレームレートも安定性も得ることはできない。現在はGPUの性能が大きく向上している。そのため、フルHDやWQHDといった解像度で最高設定でも240fpsを実現できる。

2007年頃のGeForce 9000シリーズ/GeForce 8000シリーズの時は性能が足りず、設定を極限にまで下げるプレイヤーが多くいた。それこそ当時のプロゲーマーは設定だけではなく、解像度まで大きく下げていたほどだ。それも一重にフレームレートを稼ぐというだけの理由だ。当時と比べてゲームの負荷は高くはなったが、それ以上に性能の伸びの方が大きい。フレームレートを安定させるのは容易になったとも言える。

もちろんCPUの性能もある程度考えておく必要がある。グラフィックボードに合わせたCPUを選択することでより安定したフレームレートを実現できる。ある程度バランスを意識した組み合わせを選ぶことが無難である。もっとも現行のCore i5-13400F程度の性能があれば、大きく不安定になったり低下するようなことはない。CeleronやCore i3シリーズなどは避けた方がよいだろう。

ゲームの設定/解像度を下げる

ゲームの設定を下げるのも有効な手段だ。ゲームのフレームレートが不安定、一部場面で低下するのであれば、それは最適な設定ではない可能性がある。ゲームによっては説明書が必要なほど細かく分かれている。それだけ負荷の調整ができるということなので、画質と負荷のバランスを取りやすい。CPU・GPUの片方の性能が少し低くても対応しやすくなる。

注意したいのは、どのゲームでも共通してCPU負荷を下げる項目は少なめであるということだ。つまり、一定の水準を満たすCPUを選択しておくのがよい。一方で、グラフィックボードに掛かる負荷は軽減させやすい。調整できる項目が多いということだ。グラフィックのテクスチャや描画距離を下げるだけでも負荷は大きく変わる。負荷が下がればそれだけフレームレートが高く安定しやすくなる。

最高設定で画質を求めるのも悪くないが、やはりプレイしやすい環境を構築したいものだ。海外のゲームの場合は設定の下げ幅は控えめで、上げ幅を多く取ったものがある。そういったゲームの場合は推奨環境が高めになっている。ゲームの設定を下げてフレームレートを稼ぐというのが通用しないゲームも登場している。高いリフレッシュレートを用いて、フレームレートの安定を求めるなら、ある程度の性能は必要だ。

解像度を下げるのも有効だ。多くのユーザーのゲーム環境であるフルHD（1920×1080）を基準に考えるとよいだろう。WQHDや4Kでフレームレートが安定しないならフルHDまで落とすことを考えよう。また、旧世代のグラフィックボードを使用しているなどでフルHDでも厳しいならHD+（1600×900）あるいはHD（1280×720）まで落とすことを検討するとよい。

フレームレートが低下する様々な要因

インターネット接続が不安定

インターネット接続が不安定な場合はフレームレートが低下してしまう可能性がある。ゲームには基地局からの距離によって反応が変わるpingについて理解しておくとよい。このpingが高くなればなるほど、サーバーとのやりとりが遅くなる。日本国内にサーバーの基地局があればpingは1桁だ。普段は1桁でも人の多くなる時間帯では2桁中盤から後半になることもよくある。

この遅延がラグとして生じ、攻撃が自分の画面では当たっていても、相手から見るとただ立っているだけに見えるような現象を引き起こす。インターネット接続が不安定になると、フレームレートは大きく下がり不安定になる。一時的なものから、長期的なものまで様々だ。性能は十分なのにフレームレートが安定しない時は回線をチェックしてみてほしい。

各種ソフトウェアが古いまま

Windows OS・グラフィックボードのドライバーなどが古いままだとフレームレートが低下してしまうことがある。これはソフトウェアが最適化されていない状況下においてフレームのレンダリングのために必要なシステムリソースをうまく配分できないことで起こり得る。セキュリティ面を考えてもできる限り最新の状態にしておくことが好ましい。ゲームのプレイ中はChromeなどのブラウザタブを閉じておくことを推奨する。少しでもリソースに余裕を持たせる環境を作ることが重要だ。

メモリの不具合

性能不足のような症状が出るとき、意外と見落としがちなのがメモリだ。メモリ容量不足になるとパソコン全ての動作が遅くなる。メモリは壊れにくいパーツの代表格だが、やや扱いにくい部分がある。例えば、4スロットあるメモリスロットのうち、1つが反応しなくなったり、認識しなくなったりする。こうなると搭載されているメモリ容量が下がり、メモリのキャパシティを超えてしまうことになる。

マウスのカーソルも上手く反応せず、ブラウザやゲームはまともに動作しない。タスクマネージャーで確認するのが簡単だ。タスクバーを右クリックし、タスクマネージャーを起動する。パフォーマンスタブのメモリスロットや速度を含めてチェックしてほしい。搭載されているはずのメモリが認識されていなければ差し直すなどの対応が必要だ。原因不明のエラーも含めて、意外とメモリ周辺のトラブルは多い。

画像の緑枠の合計が認識されているメモリ容量だ。多少のズレは気にしないで概ね合っているかが分かればいい。赤枠で注意したいのはスロットの使用だ。2/4というのはメモリスロット4つのうち2つが使用されているということだ。もしも2つのメモリを搭載しているにも関わらず1/4のような表記になっていると1つ認識されていないことになる。

ストレージの故障

フレームレートが上がらなかったり凄く不安定になったりする場合はパーツの故障や不具合がないか確認しよう。そうは言っても、故障ならともかく不具合を発見することは非常に困難である。メモリであれば別のものを購入し、付け替えてみて変化がないかで確認ができる。CPUやGPUはそう簡単にはいかない。全てのトラブルに完全に対応するということは難しい。今回は見落とされやすいストレージについての注意点だ。

今やHDDの使用頻度は非常に低く、ほとんどがSSDであるはずだ。そのSSDもSATAではなく、M.2が主流となっている。SSDは読み込み速度が速く、ゲームのローディング短縮などにも効果的だ。ゲーミングPCのほぼ全てでSSDが搭載されているほどゲームとの相性がよい。そんなSSDにも弱点がある。それは寿命だ。HDDの場合は稼働している時間で寿命が決まり、破損前や長期の使用で読み込み速度が遅れると異音が発生する。それが交換のタイミングとも言われている。

一方でSSDは壊れる予兆がほとんどない。使用した時間ではなく、書き込んだ容量で寿命となるので判断しにくい。そんなSSDも読み込み速度が徐々に低下してくる。OSをSSDに入れている場合、システム全体の動作が遅くなり、不安定になることがある。これはゲームにも言えることで、ストレージが壊れかかってくると、ゲームの動作が異常に重くなることがある。性能も十分でインターネットも好調なのにフレームレートが異様に下がるなら、ストレージを疑ってみてほしい。

ゲームプレイ中にフレームレートを表示する方法

Geforce Experience

NVIDIA製のグラフィックボードを使っている方には朗報だ。無料でGeForce Experienceを使用でき、その中の一つにShadowPlayという便利なツールがある。ゲーマーに役立つ様々な機能を使用できる。例えば、最大20分遡って録画できる機能・配信機能・録画機能などだ。この機能の中に、Direct X等を使用したアプリケーション上にフレームレートを表示する機能がある。四隅のどこかに表示できるように設定できるので邪魔にならない。

これで、今のフレームレートをチェックすることができる。フレームレートを見れば設定を行う際の基準にもなる。設定を下げればどのくらいのフレームレートになるかがリアルタイムで分かるのは便利だ。GeForce Experience自体が重いという声もあるのが悩ましい。一般的な手法ながら、表示サイズが大きいことから苦手な方も多いようだ。その時は他の方法で試してみてほしい。

設定方法はGeForce Experienceのオーバーレイから、HUDレイアウトを設定する。パフォーマンスのFPSを選択肢、表示する場所を決定する。表示される位置はゲーム内ではなくモニターの位置になる。フルスクリーンでのゲームプレイを前提とした作りになっているようだ。例えば左上に設定しウインドウモードでゲームをプレイするとゲーム内ではなくモニターの左上に表示されてしまう。ゲームプレイ中に邪魔になりにくいという点ではこちらの方がいいようにも感じる。

Bandicam

*撮影時のモニターは360Hz対応モニター

画面をキャプチャーする録画ソフトでは、フレームレートを常時表示させる機能がある。キャプチャーソフトを利用するのであれば「Bandicam」が無料ソフトの中では使いやすい。上記画像ではMinecraftにBandicamでフレームレートを表示させている。

濃い緑ではっきりと見やすい反面、少し表示が大きい。ゲームによってはこの数値でインターフェイスなどが隠れてしまい、ゲームプレイにとって邪魔になってしまう。Bandicamは左上、左下、中上、中下、右上、右下から表示させる箇所を選択できる。表示する箇所に融通を利かせられるので対応はしやすそうだ。

設定を下げた場合

設定を最低まで下げるとフレームレートは大きく伸びる。Bandicamのフレームレートはモニターのリフレッシュレートに合うようになっているようだ。

Steam

SteamのゲームではSteamの設定からフレームレートを表示させることが可能だ。上部の表示タブの「設定」から「ゲーム中」タブを選択する。中程に「ゲーム中のフレームレート表示」という項目がある。左上、左下、右上、右下の4箇所から表示させる場所を選択することができる。Steamのフレームレート表示は非常に小さく、ゲームプレイの邪魔をしないようになっている。

このように、左下に小さく灰色での表示となるので、プレイ中は邪魔にならないものの、ゲームによっては見えなくなることがある。

ゲーム中のフレームレート表示の「高コントラストカラー」にチェックを入れると、このように緑色になり背景色も入る。見やすさはあるが、目につくのはゲームによってはデメリットになるかもしれない。

参照外部サイト

• 高いフレームレートがEスポーツに重要な理由（NVIDIA, 2019）
• リフレッシュ・レートとは何ですか?　なぜそれが重要なのですか?（Intel, 2023年）