フレームスキップテスト – お使いのモニターはフレームを落としていませんか?

このフレームスキップテストは、画面が約束どおりすべてのフレームを実際に描画しているかどうかを確認します。144 Hzと謳われているモニターは、1秒間に144枚の異なる画像を表示するはずです。ところが一部のパネルは、特に余裕のあるリフレッシュレートを超えて動作させられると、ここぞという場面でこっそりフレームを落とし、新しい画像の代わりに同じ画像を2度表示してしまいます。その結果、どのソフトウェアの数値でも説明のつかない、かすかなカクつきのように見えます。フレームは正しく送られており、画面がただそれを表示できなかっただけだからです。

Screen resolution
Screen FPS (measured)
Movement / frame

Speed

8 px/frame

Bar width

12 px

フレームスキップはパネルとそのスケーラーによるハードウェア上の挙動であるため、ブラウザから直接測定することはできません。ブラウザが知っているのは自分が渡したフレームだけで、実際にガラス面で光ったフレームは分からないのです。だからこそこのテストは、カメラで読み取ることを前提に設計されています。等間隔に並んだバーの列をスクロールさせ、素早く撮った1枚の写真が真実を切り取ります。

フレームスキップテストの実行方法

カメラの付いた2台目の機器が必要です。最近のスマートフォンならどれでも使えます。次の手順に従ってください。

  • 全画面表示にしてパターンを動かします。デフォルトの速度でほとんどの画面に対応できますが、速度を落とすとバーが撮影しやすくなります。
  • カメラのシャッターを高速に設定します。スマートフォンではプロモードまたはマニュアルモードを使い、およそ1/125 s〜1/250 sを選びます。これにより1枚の写真に数フレームが凍結されます。
  • 動いている画面を真正面から撮影し、フレーム全体をバーで埋めます。
  • 間隔を読み取ります。写真の中のすべてのバーが等間隔なら、パネルは各フレームを描画しています(スキップなし)。バーが欠けていたり、二重になっていたり、間隔が不揃いだったりすれば、画面は1つ以上のフレームを飛ばしています。

1枚だけではたまに起きるスキップを見逃すことがあるため、複数枚撮影しましょう。健全な画面は何枚撮っても常にきれいに映りますが、スキップしている画面は同じ場所で、あるいは一定のリズムで繰り返し乱れが現れます。

画面がフレームを飛ばす理由

フレームスキップのほぼすべては、パネルがその電子回路にとって無理のある処理を求められていることに起因します。よくある原因は知っておく価値があります。それぞれ対処法が異なるからです。

パネルの実際の限界を超えたリフレッシュレート

多くのモニターは工場出荷時、あるいはユーザーによるオーバークロックの状態で使われています。165 Hzとして売られている実質144 Hzのパネルや、ドライバー側で75 Hzまで引き上げた60 Hzの画面などです。内部スケーラーが高いレートに追いつけないと、フレームを保持してスキップします。リフレッシュを1段階下げると通常はすぐに解消され、これが原因を確認する最も手早い方法です。

ケーブルと帯域幅の制約

高解像度かつ高リフレッシュレートには多くの帯域幅が必要です。古いHDMIケーブル、ぎりぎりの品質のDisplayPortケーブル、あるいはアダプターを経由した長い配線は信号を不足させかねません。画面は真っ暗になる代わりにフレームを落とすことで対処します。お使いの解像度とリフレッシュレートに対応した認証済みケーブルへの交換が、よくある解決策です。

オーバードライブとスケーラーの処理

強力なオーバードライブや重い画像処理は、フレームごとの処理を増やします。一部のパネルでは、最高リフレッシュレートで処理パイプラインが時間内に終わらず、前のフレームを再利用してしまいます。オーバードライブを下げたり、余分な処理モードをオフにしたりすることで、完全なフレーム表示を取り戻せる場合があります。

フレームスキップはカクつきやフレーム落ちと同じではない

3つの問題は似たようなつまずきを生みますが、発生する場所が異なります。

問題発生する場所検出方法
フレームスキップ画面とそのスケーラーこのテストのカメラ撮影
カクつき/ジャンクレンダリングパイプライン(CPU、GPU、ブラウザ)ソフトウェアのフレームタイム計測
ゲーム内のフレーム落ちゲームエンジンまたはGPU負荷ゲーム内またはオーバーレイのカウンター

ここでは犯人はパネルなので、ハードウェアをいくら高速にしても本当のフレームスキップは直りません。フレームは問題なく画面に届いているからです。カメラで均一できれいなバーが映っているのに動きがまだぎこちなく感じる場合、原因は上流にあり、カクつきテストがそれを数値化します。そもそもモニターが定格の速度で動いているか不安な場合は、まずリフレッシュレートガイドで確認しましょう。

画面のフレームスキップを止める方法

カメラでスキップが確認できたら、次の項目を順番に試してください。

  • リフレッシュレートを1段階下げます。OSのディスプレイ設定で、オーバークロックしたレートから次の標準的なレートに下げて再テストします。スキップが止まれば、パネルは限界を超えていたということです。
  • 適切な定格のケーブルを使います。ケーブルを解像度とリフレッシュに合わせます。高リフレッシュ環境なら認証済みのDisplayPortまたはUltra High Speed HDMIケーブルを選びます。
  • オーバードライブを下げます。応答時間やオーバードライブの設定を、最も強力なものではなく通常のレベルにします。
  • 余分な処理をオフにします。ダイナミックコントラスト、ノイズリダクション、そしてフレームごとの処理を増やす類似のモードを無効にします。
  • 接続経路を確認します。アダプター、ドック、KVMスイッチを取り外し、そのいずれかがボトルネックになっていないか確かめます。

フレーム表示がフレームレートとリフレッシュレートにどう関わるか

画面が表示できる固有のフレーム数は、そのリフレッシュレートが許す範囲まで、しかもパネルが追いつく場合に限られます。リフレッシュレートを超える数のフレームを送っても役には立ちません。余分なフレームは決して表示されないからです。これが、フレームレートとは何かのガイドで説明している2つの数値の違いです。つまり、システムが出力する1秒あたりのフレーム数と、画面のヘルツ単位の処理能力です。フレームスキップは、画面が自らのヘルツ値に届かない場合を指します。これらの数値が動きをどう左右するかの全体像については、1秒あたりのフレーム数(FPS)の概説をご覧ください。

よくある質問

カメラなしでフレームスキップを検出できますか?

確実にはできません。スキップはフレームがコンピューターを離れた後、パネル上で起こるため、ブラウザのタイマーには決して見えません。高速シャッターで撮ったカメラ写真が標準的で信頼できる方法であり、プロのレビュアーもこれを使っています。

モニターが最高リフレッシュレートのときだけスキップします。故障でしょうか?

たいていは故障ではありません。多くの場合、最高レートがパネルの安定して維持できる範囲を超えたオーバークロックであることを意味します。最大値より1段階下げて動かすのは普通のことで、きれいで欠けのないフレームが得られます。

フレームスキップは入力遅延を引き起こしますか?

直接には引き起こしませんが、スキップされたフレームは1回のリフレッシュの間わずかに古い情報を見ることを意味し、小さなつまずきのように感じられます。速いゲームでは、きれいなフレーム表示は高い数値と同じくらい重要であり、だからこそ競技志向のプレイヤーはそれを確認します。ゲームにおける1秒あたりのフレーム数のガイドをご覧ください。

なぜバーがスキップではなくぼやけて見えるのですか?

そのぼやけはスキップではなく、動きの残像(モーションパーシステンス)です。これは画面の別の特性で、モーションブラーテストで測定します。ここでは高速のカメラシャッターを使い、バーをくっきり凍結させることで、スキップがあれば明確に分かるようにしましょう。

レビュアーはどのようにフレームスキップを測定するか

プロのモニターレビューは、このテストと同じ原理を、より制御された機材で用います。速く動くパターンを表示し、既知のシャッター速度のカメラで、あるいは1秒間に数百フレームを記録する高速度ビデオカメラで撮影します。写真は複数のリフレッシュサイクルを一度に凍結するため、スキップされたフレームは規則的な並びの中の隙間として現れます。ブラーには物理的に動きを追う追従(パーシュート)カメラを使いますが、スキップなら単純な高速シャッターの静止画で十分です。

カメラが不可欠な理由は、その不具合がどこに存在するかに行き着きます。当サイトのフレームレートテストのものを含め、あらゆるソフトウェアカウンターはお使いのコンピューター上で動作し、システムが生成したフレームを報告します。フレームスキップはその後、モニターの内部で、フレームがすでに配信済みとして数えられた後に起こります。送られたフレームと表示されたフレームの違いを見分けられるのは、ガラス面に向けられた計測機器だけです。

テレビと補間モードにおけるフレームスキップ

テレビには一癖あります。多くのテレビは動きを滑らかにする機能や補間機能を備えており、実際のフレームの間に余分なフレームを作り出します。こうしたモードは、根底のパネルが健全であっても、速いテストパターンを不規則に見せてしまうことがあります。テレビが動きを書き換えているためです。テレビをテストする場合は、動き処理のオプション(多くは「モーションスムージング」「クリアリティ」やブランド固有の名称で表示されます)をすべてオフにしてから結果を読み取り、処理ではなくパネルそのものを測定しましょう。同じ助言は、フレームの扱い方を変えるあらゆるゲームモードや映画モードにも当てはまります。

オーバークロックしたリフレッシュレートは見直す価値がある

滑らかさを得ようとしてリフレッシュレートを意図的にパネルの定格値より上げたなら、このテストがその効果が本物かどうかを教えてくれます。フレームをスキップするオーバークロックは、置き換えた元の低いレートよりかえって悪いことが多いのです。フレームを失い、しかも不規則さが加わるからです。オーバークロックしたレートでパターンを撮影し、次に1段階下げて撮影し、きれいで等間隔のバーが得られる方を選びましょう。すべてのフレームを表示するわずかに低いリフレッシュレートは、そうでない高いレートに勝ります。

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