あなたのテレビも無関係じゃない。改めて知っておきたい遅延を取り上げます こんにちは。大画面☆マニア、そして格闘ゲームマニアの西川善司です。 さて、今回AV Watch編集部から頂いた任務は「改めてテレビ/ディスプレイの遅延と応答速度にまつわる情報を整理して欲しい」というものだった。 たしかに、この手の話題は筆者が得意とするところである。 本誌でその名前ズバリの「西川善司の大画面☆マニア」を連載しているので、筆者がテレビ/ディスプレイの評価をいろいろと行なっていることは知っている方も多いはず。しかも、遅延と応答速度については、この2つの要素がシビアに関わってくる格闘ゲームを筆者は特に、真剣にプレイしている。ちなみに、格闘ゲーム「ストリートファイターV」は、SuperDiamondランク(LP20,000クラス)となっており、まあまあの腕前である。 そんなわけで、以前にもこの手の話題をいくつかのゲームメディアに寄稿したことはあるのだが、AV Watchでは、書いたことがなかった。しかも、他誌に寄稿したのも10年近く前のこと。最近はeSportsブームということもあって、ゲームプレイを意識したテレビ/ディスプレイ選びは、10年前よりも関心度が高くなっているだろう。このタイミングでこのネタを取り上げるのは悪いことではなさそうだ。 ということで今回は遅延をテーマに、なるべく基礎的なことから、やや高度な話題までを盛り込んでみた。ゲームプレイやeSportsでの活用を意識したテレビ/ディスプレイ選びの参考にして頂けたら幸いだ。

映像処理で発生するのが表示遅延、パネルで発生するのが応答速度 テレビ/ディスプレイは、映像を表示するまでになぜ時間がかかってしまうのか。 ゲーム機/PCから送られてきた映像信号がテレビ側に到達すると、内部の映像エンジンへ渡される。ここでは、表示パネルに合わせた画像処理が行なわれる。 処理の内容は各メーカーや製品ごとに異なっているのだが、例えば、赤の発色が弱い液晶テレビがあったとしたら、「赤については、入力された映像データに対して25%ほど強める」など、映像パネルに対して最適な表示を行なうための処理のほか、解像度変換、超解像、ノイズ低減など、映像そのものを美化するためのフォトレタッチ的処理が入ってくる。 高画質を謳うテレビには欠かせない処理だし、そもそも各社の画質の差別化はこの処理がキモなわけだから無いと困るわけだが、パネルの最適化処理と違い、時間がかかる。この処理時間により発生するズレが表示遅延なのだ。 では、PCディスプレイのスペックシートなどで目にする応答速度とは何だろう。 映像エンジンで“整形”されたデータは、映像パネル側に伝送され、液晶パネルや有機ELパネルなどに書き込まれる。 映像データを画面内のピクセル(実際には赤緑青からなるサブピクセル)は受け取った映像データに合わせ、以前の表示状態から描き変わろうとする。例えば、それまで赤緑青が0:127:255という表示状態だったサブピクセルが、10:120:200に変化する。 イメージ的には電気で駆動するのだから、瞬間的にRGBが「0:127:255→10:120:200」に変化しそうなものだが、液晶パネルの場合は数msの時間をかけて描き変わる。つまり、映像パネルに映像データが書き込まれてから、画面が目的の表示状態になるまでの所要時間が応答速度というわけだ。

ゲームプレイにより大きな支障を及ぼすのは、どっち? ここまでで、テレビ/ディスプレイには表示遅延と応答速度という2種類の遅延があることが分かってもらえたと思う。一番最初に観てもらった動画の遅延は、表示遅延と応答速度が組み合わさって発生したものだ。 では、ここでクイズ。「ゲームをプレイする際に重大な問題は表示遅延か、応答速度か、どっち?」

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:Thinkng Time!

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正解は「表示遅延」だ。 理由は2つある。 1つは、表示遅延は多くの場合、映像フレーム数単位で遅延する場合がほとんどだからだ。 例えば、絶対時間にして60fps時だと、1フレームの遅延で約16.67ms。画質を優先させたモードでのテレビの遅延は、6フレーム以上に及び約100msとなる。これは0.1秒もの遅延を意味する。 中には10フレーム程度を内部に溜め込み、現在フレームを基準にしながら、過去フレームと未来フレームに対して相関性を探査することで高画質化処理を行なう製品もあり、こうなると遅延は166msにもなる。四捨五入してざっくり0.2秒近くも遅延すると、PC接続時におけるマウス操作も違和感を感じるレベルだろう。 対して応答速度はというと、現在のテレビ/ディスプレイで採用されている液晶パネルでは速いもので1ms前後、遅いものでも8ms前後くらい。応答速度よりも表示遅延の方が桁違いに影響が大きいことが分かると思う。 もう1つの理由が、表示遅延は事実上「本来はすぐに表示されるべき映像フレームが、画面に表示されない時間」だから。 一体どういうことかというと、例えば、16.67ms表示遅延が起きているテレビ/ディスプレイというのは、現在表示されている映像は、ゲーム機/PCがリアルタイム出力している映像よりも16.67ms前の映像であって、表示パネルにはリアルタイム映像が書き込まれてもいないし、表示の取りかかりすら行なわれていない、ということだ。 逆に、16.67msの応答速度のテレビ/ディスプレイがあったとして、これが「表示遅延」の無い、すなわちゼロフレーム遅延だったとすると、ゲーム機/PCが出力している映像は、表示パネルにはリアルタイムに書き込まれているわけで、表示は進行中である。 たとえば画面上のあるピクセルが、前フレーム状態「RGB 0:127:255」だったとして、これから表示する状態「10:120:200」に変化するとすれば、16.67msの時間をかけてRは0から10へ、Gは127から120へ、Bは255から200へと変化する。少なくともゲーム機/PCがリアルタイム出力している映像はリアルタイムにじわりと見えているわけで、表示パネルにリアルタイム映像が書き込まれても表示の取りかかりすらも行なわれていない「表示遅延」と比べれば、だいぶマシなわけだ。 というわけで、表示遅延と応答速度では、ゲームプレイ時に支障が出やすいのは表示遅延であるのだが、応答速度が速いに越したことはない。この表示パネルの応答速度の大小は、映像を見たときの残像現象の大小にも深く関係するからだ。 60fpsでの映像表示では、1フレームの表示時間は60分の1秒だから16.67msである。例えば、10msかけて目的のピクセル状態になる応答速度の遅い表示パネルで60fps映像を表示する場合、その表示が終えたときには10msの時間が経っているから、その完成状態の映像フレームを6.67msの時間しかユーザーに見せることができない。しかし、1msで目的のピクセル状態になる映像パネルならば、1msで表示が完了するので、その完成状態の映像フレームを15.67msもの時間、ユーザーに見せることができる。