【G-Sync/FreeSync】VRRでゲームのカクつき・表示ズレを軽減！

ゲームをプレイするときに問題となるものはいくつかあります

1. ティアリング
2. スタッタリング
3. 残像
4. 遅延(ラグ)

残像や遅延はFPSなどでは大きな問題ですが、RPGなどのような速度は特に重要じゃないゲームの場合そこまで気になるものではなかったりします

しかし、RPGなどで問題なのが「ティアリング」と「スタッタリング」

これに対処する技術が「G-sync/FreeSync」

• 別名「Adaptive sync」

ゲーミングモニターには「G-sync/FreeSync」と呼ばれるVRR機能が搭載されています

G-sync/FreeSyncは垂直同期のパワーアップ版みたいなもの

垂直同期のメリット(ティアリング削減)とデメリット(スタッタリング)を両方対処することができる、めちゃくちゃ役立つ機能なのです😤

しかし場合によってはデメリットや不要なケースもあるんですね(。-`ω-)ﾝｰ

ということで今回は

1. ティアリングやスタッタリングのこと
2. それらを軽減するVRR技術｢G-sync｣｢FreeSync｣のこと

について解説していっちゃいます( ｰ`дｰ´)ｷﾘｯ

VRR技術 G-sync/FreeSync とは

VRRとは

VRRは可変リフレッシュレート(Variable refresh rate)のことです

モニターにはリフレッシュレートといって、1秒間に何回更新するかを示す数値があります

通常リフレッシュレートは固定です

例：60Hzモニター(60Hzに設定)なら60Hzから変動することはない

しかしGPUから出力される映像は常に一定とは限りません

• リフレッシュレート＝モニター
• フレームレート＝PC・ゲーム機

フレームレート(fps)はモニターのリフレッシュレート(Hz)以上になることもあれば、モニターのリフレッシュレートを下回ることもあります

ティアリング－映像の乱れ・チラつき

ティアリング（tearing）は、映像を表示するコンピューターディスプレイ装置において、映像が乱れる現象のひとつ。

内容としては、映像ソースが1秒間に何コマ生成しているかを示すフレームレートと、映像を表示するディスプレイ側が1秒間に何コマ更新できるかを示すリフレッシュレートが一致しない場合に、複数のフレームが単一のフレームに表示されてしまい、画面が引き裂かれたような映像の乱れが生じる。

Wikipedia

ティアリングとは

モニターの性能をPCやゲーム機の性能が上回ることで映像の表示にズレが出てしまう現象

実際にゲーム中ティアリングが起きると目が疲れてかすんでるのかな？と思うような、注意して見ないと表示ズレが起きていることには気づきにくいです

そんなティアリングですが、実はゲーム内の設定にある「垂直同期」をオンにすることで簡単に対策することができます

垂直同期とはリフレッシュレートを超えないようフレームレートに天井を設けるもの

しかし垂直同期をオンにすると、GPUからの出力に制限がかかった状態になって処理が重くなり、今度は映像に遅れが出てしまうのです

スタッタリング－映像のカクつき

俗に言う 「 カクツキ 」 のことです。映像が途中でカクッカクッと一瞬止まったようになる現象です。

例えば、ディスプレイのリフレッシュレートが 60Hz だとすると、グラフィックカードからは常に 60Hz でデータが送り出されます。 毎秒 60 枚描写する ≒ グラフィックカードは 0.017 秒以内でデータをレンダリングして送り出さなければなりません。 V-SYNC は 60Hz 固定ルールなので、このタイミングをずらすと帳尻を合わせるために 0.017 秒後のタイミングでしか新しい絵を表示できなくなります。

実際の映像としては突然 30Hz での描画となり、止まったように見えることになります。

引用：ドスパラサポート(http://faq3.dospara.co.jp/faq/show/8398?site_domain=default)

• V-SYNC＝垂直同期

ゲーム中PCの処理が重くなったとき、映像が「カクッ、カクッ」と引っかかるような映像になることがあります

その現象をスタッタリングと言います

1. 処理が重く急激にfpsが落ちる
2. 垂直同期をとるため遅れが出る

なぜこのようなことが起きてしまうのかを説明するのは結構ややこしく、専門用語もあるので難しいんですが、スタッタリングの原因は以下の２つです

①GPU・CPUの性能が低い

単純にPCの処理がおぼつかない場合

GPUから出力される映像に遅れが出てモニターの表示に間に合わないとき、同じコマが連続することでカクついた映像になる

というのがスタッタリングの原因のひとつ

②垂直同期のせい

垂直同期はモニターにGPUの出力を合わせるものです

そのおかげでティアリングを抑えることができますが、逆にフレームレートが少しでも下がると同期を保つためにガクッと落とすことになってしまい、その結果スタッタリングが発生してしまいます

G-sync/FreeSyncで解決

そこで役に立つのがVRR(可変リフレッシュレート)というやつ

1. NvidiaのグラボはG-sync
2. AMDのグラボはFreeSync

そしてVRRに対応しているモニターが揃うことでティアリングとスタッタリングどちらにも対応することができるというわけです💡

この機能はモニターがグラボに合わせてリフレッシュレートを変動してくれるもの

垂直同期は「モニターにGPUを合わせる」ものでしたが、VRRは「GPUにモニターが合わせる」もの

感覚的には逆垂直同期みたいな感じの技術なんですね

モニターがGPUに合わせてくれることで、ティアリングもスタッタリングも対処できるというのがVRRなのです

PS5は2022年4月26日に満を持して対応されました(Xboxも対応済み)

VSyncの進化系がG-sync/Freesync

どちらのテクノロジも、ディスプレイアダプタで数十年にわたって使用されてきたVerticalSynchronization（または略してVSync）という名前のソフトウェアソリューションを指します。VSyncは、アプリケーションのフレームレートをモニターの垂直リフレッシュレートに制限し、画面がフレームを受信する準備ができたときにのみ新しいフレームを送信することによって機能します。(Google翻訳)

https://www.rtings.com/monitor/learn/freesync-amd-vs-gsync-nvidia

そもそもVSyncというものがありました

このVSyncというのはいわゆる垂直同期のことで、スタッタリングの原因になってしまう垂直同期を改善したのがG-sync/Freesyncです

G-sync/FreeSyncのデメリット

ここまでは良いところばかりに思えたVRRですがデメリットも多少はあります

• G-syncはやたら高い
• FreeSyncは45fpsまでの対応
• 黒挿入と同時使用はできない(可能な機種もある)
• 若干の遅延はある(らしい)
• 追記：ゲームによっては無駄に負荷がかかる
• 追記：最大リフレッシュレート以下で遅延が増える

G-sync/Freesyncの違い

まずG-syncには大きく分けて2種類あって

ひとつは専用のチップを使った真のG-sync

もうひとつはFreeSync(というかAdaptive-Sync)を使ったG-sync Compatible

まあこの辺は言うほど気になるところではないと思いますが、黒挿入と同時使用できないのは結構残念な点

黒挿入は「モーションブラーリダクション」といって、画面のチラつきや輝度が下がる代わりに残像感を減らしくっきり見やすくなる機能です

どっちも対策を取りたいという場合は、応答速度の性能が高いモニターなら黒挿入がなくても残像に対抗できるので応答速度の速いモニターを選びましょう💡

G-syncのデメリット

• 専用チップが必要で高額になる
• 応答速度と入力遅延にわずかな遅れ
• ティアリングやスタッタリングが完全に改善されるわけではない

①価格が高い

G-sync特有の欠点は専用チップが必要なこと

ゲーミングモニターの中にチップを埋め込む必要があって、そのせいでめっちゃ高くなるので正直うんこ

②遅延がほんのり増える

ほんの少し影響がある程度

ただ入力遅延はある条件にハマると大幅に増える場合があるので注意したい

③完全に改善されるわけではない

G-syncを使ったからと言ってティアリング・スタッタリングは完全にはなくなりません

• 最大リフレッシュレートが高いモニター
• 処理能力の高いGPU&CPU

この2つが揃わないと完全になくすことは無理

なのであえて高いG-sync対応モニターを選ぶ必要はないと思います🤔

Freesyncのデメリット

• 45fpsまでしか対応してない
• 応答速度と入力遅延にわずかな遅れ
• ティアリングとスタッタリングを完全になくなるわけではない

Freesyncは45fpsまで

Freesyncは45fpsまでしかサポートしてません

これは一律ではなくメーカーの匙加減で決まるため、モニターによっては対応fpsがもっと高めになっている場合もあるようです

FreeSyncの実装は完全にメーカー次第であることを意味します。特定のモニターが限られた周波数範囲内でのみ機能をサポートし、その有用性を低下させることがよくあります。(Google翻訳)

https://www.rtings.com/monitor/learn/freesync-amd-vs-gsync-nvidia

その他G-syncと同じ

基本的に同じ機能なのでデメリットもほぼ同じです

結局G-syncもFreesyncも遅延が増えるし、場合によっては残像感もアップすることもあります(理由は次の項目)

追記：ゲームによっては余計な負荷が

G-Sync/FreeSync機能もオンにしてるとfps上限がなくなるゲームがたまにある

GPU設定で最大フレームレートをオフ(上限なし)にすると垂直同期でモニターのリフレッシュレートに合わせられるみたいです

フレームレート設定が効かない場合

ただ、今もなぜか60fpsではなく144fpsになってるのでまたわかり次第追記していきたいと思います😇追記しました💡

なお「龍が如く」では上記要因で144fpsになりますが、アクションがぬるぬるで逆に爽快感が薄れたので高けりゃいいってものでもないです

追記：最大リフレッシュレート以下で遅延が増える

ゲーミングモニターは性能を最大に発揮したときの性能しか書いてありません

例えば応答速度の場合

1. 最大リフレッシュレート
2. オーバードライブMAX
3. 黒挿入使用

など、そのモニターによって計測したデータが違ったりするのでお当速度はある程度の参考にしかなりません

入力遅延はそもそもスペックを記載してないことが多いです

まあ遅延はリフレッシュレートが高ければ減るので、メーカーやパネルによっての差は少ないので別に記載しなくていいと思います

しかし最大リフレッシュレートを下回ったとき遅延が大幅に増えるものがたまにある

使用条件	入力遅延
ネイティブ解像度(1440p)170Hz	3.5ms
ネイティブ解像度(1440p)60Hz	31.8ms
可変リフレッシュレート(G-Sync/FreeSync)	4.8ms～32.1ms
HDR(HDMI)	32ms
黒挿入	7.7ms

こちらは「ROG Strix XG279Q」の入力遅延です

公式サイトには入力遅延は記載されていませんので、このデータはRTINGSという海外のレビューサイトに掲載されているデータを表にまとめたものとなります

このような最大リフレッシュレート以下で遅延が増えるモニターはVRR「G-sync/Freesync」との相性は悪いです

製品	パネル	最大リフレッシュレート	最大 G-Sync/FreeSync	60Hz	60Hz G-Sync/FreeSync	黒挿入
ASUS TUF VG249Q1A	IPS	3.5ms	3.8ms	8.5ms	9.7ms	6.2ms
BenQ ZOWIE XL2411K	TN	4.4ms	非搭載	9.4ms	非搭載	7.8ms
BenQ EX2780Q	IPS	4.1ms	4.1ms	9.0ms	8.8ms	非搭載
DELL S2421HGF	VA	4.1ms	4.9ms	8.9ms	9.9ms	8.9ms

通常だと60Hzでも10ms以下が多いです

ROG Strix XG279Qの60Hz時の入力遅延は30msぐらいなので約3倍

G-sync/FreeSyncは別に必須ではない

リフレッシュレートを極端に超えなければティアリングは発生しない、もしくは発生しても気にならないレベルです

スタッタリングも極端にフレーム数が下がらなければ発生しません

なのでFPSゲーマーなどには不要との声もあります

じゃあ誰に必要なのかというと、RPGやアクションなどシングル専用ゲームでグラフィックを高くして遊びたい人ほど重宝する機能なのです

VRRは高グラフィックなゲームに最適

例えばサイバーパンク2077

高グラフィックなシングルFPSで街中と外で結構雰囲気が違ってて、外は荒野っぽい世紀末ヒャッハーな世界観なゲームです

ちなみにPCのスペックはi9-9900KF/RTX2070SUPER/RAM32GB(8×2･16×1)です

オープンワールドゲームでは

• 街中など人が多い場所
• 攻撃のエフェクト
• 敵の数

など、処理が重くなる場面とそうでもない場面で負荷が違ったりします

場合によっては急激にフレームレートが落ちる場面もあったりして、そういった時にティアリングやスタッタリングが発生してしまうのです

G-syncやFreeSyncはどちらかというとシングル用ゲーム向け

例えば「龍が如く7」や「アサシンクリードオデッセイ」など、高グラフィックなゲームをストレスなく快適に遊ぶためのものという認識で良いと思います💪

FPSにG-Sync/FreeSyncは不要なのか

FPSでは基本的にフレームレート上限張り付きを理想としてます

例えば144Hzのモニターならずっと144fps、240Hzならずっと240fps

フレームレートが安定して上限張り付きでプレイすることを想定しているので、理論上ティアリングもスタッタリングも発生しないと考えられます

そのためG-Sync/FreeSyncはティアリングやスタッタリングの改善というメリットがなく、遅延というデメリットだけになるので不要とされているといった感じ

FPSって言ってもe-sports系もあればカジュアルなものもある

フレームレート上限で張り付きにするにはスペックに余裕がないといけません

あまり余裕のないスペックでプレイする場合は混戦時などにはティアリングやスタッタリングが発生してしまう恐れも

ある意味ティアリングは画面の上部分と下部分で遅延しているようなもの

スタッタリングにいたってはカクツキなので見た目からしてラグとしか感じませんので、ティアリングやスタッタリングが出ているのに遅延を気にしてG-Sync/FreeSyncを使わないのは本末転倒

もうカクカクした映像とはおさらば

映像がチラチラして気持ち悪い、カクカクしてストレス

そんなお悩みを「G-sync/FreeSync」を使って解決しちゃいましょう！

ゲーミングモニターはリフレッシュレートが高いだけではなく、様々な面でゲームに最適化されたモニターなんですね

もしかしたらゲーミングモニターなのに60Hzしか出ないものとか、4Kのものとか、ゲーミングである必要あるの？って思う方もいるかもしれません

必ずしも”ゲーミング”じゃなくても良いけど

色域や色精度の高さなどはゲーミングモニターよりデザイナー向けモニターの方が性能が高いことが多いです

あとゲーミングモニターのデザインが苦手な人もいると思います🙄

しかしゲームを快適にプレイするならやっぱりゲーミングモニターがあると便利

ただ光るとかFPS向けなものだけがゲーミングと名乗っているわけではなく、ちゃんとゲームのことを考えられて作られているんですね

そしてVRR機能(FreeSync)はPS5やXbox seriesなどの次世代機も対応しています

PS4などにはなかった嬉しい機能なので、ぜひ次世代機ユーザーの方もゲーミングモニターの購入を検討してみてはいかがでしょうか？😎

ちなみにPS5向けのモニターをまとめた記事もあるのでよければ参考にしていってください٩( 'ω' )و