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60fps

60fpsとは、60 frames per secondの略である。

fpsとはフレームレート、単位時間あたりのフレーム数を示す単位である。
つまり簡単に言えば、1秒間の動画60枚の静止画が使われていますよ、という意味。

60fps動画は、他の多くの動画べて映像ぬるぬる動くと思っておけばいい。

概要

 通常の動画の多くは30fpsもしくは29.97fpsであったり、容量節約のためにそれ以下のフレームレートにされていることが多い。対して、60fpsもしくは59.94fps動画は、1秒間あたり2倍の静止画の枚数で動画が構成されているため、通常の動画よりも滑らかに動いて見える。

 ゲーム映像などがヌルヌル動いて見える理由とはこういうことである。

 ちなみに約30fpsであるはずのテレビ放送がヌルヌル動いて見えているのは走査線を1本ずつ順番に進んでいくように(プログレッシブ走査するのではなく1つおきに飛び越して走査インターレース)しているためで、ある時点での垂直方向の解像度(横縞模様の細かさ)を半分にするかわりに画面の時間方向の解像度(ヌルヌルさ)が2倍になるというトレードオフの関係にある。

 テレビ放送でインターレース方式が採用された最大の理由はブラウン管面にできるの点(ラスター)が点滅して見えないように、すなわち画面がチラついて(フリッカー)見えないようにするためである。人間が知覚できるの点滅周期が1秒間に55回以下であることを利用して、1フレームあたり2つのフィールドに分けて走査してすることで画面の上から下まで走査線が動く回数を毎秒約60回に上げ、チラつきを抑えた。

 インターレース方式ではあくまで1つのフレームを異なる時間の2つのフィールド分割しただけで、フィールドレードが2倍になっていてもフレームレートは変わらない。そこで混乱を避けるために、30fpsプログレッシブ方式とインターレース方式を30pと60i(29.97fpsの場合は29.97pと59.94i)と表記する。

 ちなみに29.97, 59.94という半端な数値は、アメリカ日本などのカラーテレビ放送規格、NTSC方式に由来する。本来60フィールド毎秒だった白黒テレビ放送をカラー化する際、明るさの情報を持つ度信号に色の情報を持つ搬送色信号を重畳するために走査周波数(1秒間にテレビ画面の走査線が画面の左端から右端まで走査される本数)が

  1. 白黒テレビカラー放送を見たときに度信号に重畳されている色副搬送波が画面上で縞模様になるのを防ぐために、走査周波数の1/2の奇数倍にする
  2. 色副搬送波と音搬送波(映像搬送波から4.5MHz上)がうなりによる干渉を起こして画面上で縞模様になるのを防ぐために、両者の差の周波数が走査周波数の1/2の奇数倍になるようにする

という条件、すなわち走査周波数が4.5MHzの整数分の1になるという条件を満たし、かつ白黒テレビ放送の走査周波数15750Hzに近くなるように

4.5MHz ÷ 28615734.264Hzに決められたことで垂直走査周波数、すなわちフィールドレートは

15734.264Hz ÷ (1フレーム走査線数525本 ÷ 1フレームフィールド数2) ≒ 59.94

になった。白黒テレビはぴったり60.00フィールド毎秒で設計されていたが、±0.5%の許容範囲に収まっていたためNTSC方式のカラー放送でも上位互換性は保たれた。

60fps動画の作り方

 60fps動画を得る手段としては、

①PCゲーム60fpsキャプチャする。

PV4などを用いて、ゲーム機映像60fpsで取得する。

テレビ放送をインターレースで正しく受信し、30fps(60i)として記録された動画60fps(60p)の動画としてインターレース解除を行う。

の3つが挙げられる。

 なお、動画フレームレートは他に映画などに由来する24fpsなども用いられているので興味のある人は調べてみてほしい。

 また、具体的にfpsの差による映像の滑らかさの変化を体験できる動画があるので、是非ご覧頂きたい。

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