Motion Blur Reduction


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ゲーミングモニタを選ぶうえで重要な予備知識を紹介する、その名の通り『ゲーミングモニタの選び方』シリーズ第2弾では、ゲーミング液晶モニタで採用の増えている「モーションブラーリダクション機能」について解説していきます。モニタの残像知覚という意味において、第1弾で紹介した「応答速度とオーバードライブ」とも関連の深い題材です。

液晶モニタにおいて視聴者が残像を認識する原因には、『1.モニタの応答速度が原因で物理的に前のフレームが見えている』場合に加えて、”ホールドボケ”と呼ばれる『2.バックライトが常時点灯する液晶モニタの構造を原因として錯覚で見える』場合の2つが存在します。


目次


1.錯覚によって知覚されるホールドボケについて
2.モーションブラーリダクション機能とは?


3.ZOWIE XL2746SのDyAc+について
4.ASUS TUF Gaming VG279QMのELMB Syncについて


【レビュー記事リンク】
5.MSI OPTIX MAG251RXのアンチモーションブラーについて
6.Pixio PX247のMPRTについて
7.ASUS VG279QのELMB(Extreme Low Motion Blur)について
8.Acer Nitro XV273Kの1ms VRB(Visual Response Boost)について
9.AORUS AD27QDのエイムスタビライザー(Aim Stabilizer)について



錯覚によって知覚されるホールドボケについて

液晶モニタにおいてユーザーが残像を知覚する2つ目の原因としてホールドボケ(=モーションブラー)が挙げられます。ホールドボケの発生要因は人間の目に関する「視覚の残像効果」と「追従視」の2つです。

まず大前提に定性的な話として、人間の視覚(網膜)には「残像効果」があり、数ms単位であっても同じものを見続けると、次の瞬間に目に入った映像と平均化されて認識されます。例えば黒い物体を注視して白に変わると、その瞬間は黒と白が混ざって(平均化されて)灰色に認識されます。

下の動画のようにUFOアイコンが左から右に流れていく「UFO Test: Ghosting」を例に、視覚の残像効果からホールドボケが発生する過程について解説していきます。


モニタ上ではなく現実にUFOアイコンがあって左から右に流れていく場合、どの瞬間を切り取っても下写真左列のように時間に対して均等にUFOは移動していきます。左から右に流れていくUFOを目で追うと、正確に目が追従できていれば視界の中心には動かずにUFOがあるはずです。
real
上のように現実世界では視覚の中心に常にUFOがあるので、視覚の残像効果によって過去のフレームが加算されたとしても、UFOが明瞭に見えます。
cb_real

一方で現実世界ではなく、液晶モニタのようにバックライトが常に点灯状態にあるモニタをホールド型といいますが、ホールド型のモニタでは1フレーム(60Hzなら16.6ms、120Hzなら8.3ms、240Hzなら4.2ms)の間、同じ画像が表示され続けます。(厳密には過渡応答で2フレームが徐々に切り替わりますが)
120Hz_real-min
1フレームの間は静止し続ける画面内の物体に対して、視聴者の脳はそれまでのフレームの動きから、その物体が現実世界同様に連続して動いていると判断し、物体の進行方向へ視線が不随意に移動します。これを「追従視」といいます。
tft
非連続な液晶モニタ上のUFOの動きに対して、これまでのUFOの動きから視線が追従してしまうので、視覚の中心に映る像は次のようになっていまいます。
120Hz_sight-min

フレーム更新による画面内での物体の非連続的な移動、および「追従視」による視線の不随意な移動によって、網膜に映る映像が安定しなくなり、これに「残像効果」が組み合わさることで、『ホールドボケ = モーションブラー』と呼ばれる残像が視覚に認識(錯覚)されます。
上のGifアニメーションの各フレームを加算合成すると、モーションブラーによってボヤけた視界が仮想的に再現できます。
120Hz_sight_cb

液晶モニタの動作に焦点を当ててホールドボケ(=モーションブラー)が発生する原因を簡単化して切り分けると、ホールド型であること(視覚の残像効果)、リフレッシュレートが低く非連続に見えること(追従視)の2つに分類できます。

追従視については単純にリフレッシュレート(とフレームレート)を上げるのが解決策となります。
上で解説したのと同様に120Hzと60Hzの1フレーム間を加算合成した写真を比較すると、リフレッシュレートの引き上げによってボヤけが軽減しているのが分かると思います。
60Hz_sight_cb120Hz_sight_cb



モーションブラーリダクション機能とは?

液晶モニタ(正確にはホールド型モニタなので有機ELモニタも含む)で見える残像には、物理的同時に2つ以上のフレームが混ざって映る残像とは別に、目の錯覚によって認識される”ホールドボケ”と呼ばれる残像(ボヤケ)があり、その原因は「視覚の残像効果」と「追従視」の2つ(の相乗効果)で、前者はMotion Blur Reduction(モーションブラーリダクション)機能つまり『フレーム更新間の黒挿入』によって、後者はリフレッシュレートの増加によって解消・改善されます。

Motion Blur(モーションブラー)は日本語では”ボケ(ボヤケ)”、”ブレ”、”残像”などと表現されます。
Motion Blur Reduction機能についてはメーカーや製品によって呼び方が異なっており、NVIDIA G-Sync対応モニタの一部ではUltra Low Motion Blur (ULMB)、ASUS製モニタではExtreme Low Motion Blur (ELMB)、BenQ製モニタではBlur ReductionやDyAc(Dynamic Accuracy)、LG製モニタでは1ms Motion Blur Reductionなど様々に呼ばれています。
呼び名が多岐にわたるMotion Blur Reduction機能ですが、若干の違いこそあれ基本的な動作原理はいずれも『モニタ更新間の黒挿入(バックライトの消灯)』となっています。通常はnフレーム目からn+1フレーム目にモニタ表示を更新する間もバックライトが点灯しますが、Motion Blur Reduction機能ではその更新の合間にバックライトを消灯して黒画面を挿入することで残像を抑制します。
Motion Blur Reduction


視覚の残像効果によるボヤケを生むのはホールド型であることが主な原因です。液晶のホールド型に対して、CRT(ブラウン管)のインパルス型は一般に残像を感じにくいことが知られており、その動作は『1フレームを描くために画面を走査している帯状部分のみが瞬間的に発光し、それ以外は暗転した状態のまま』となります。
簡単化して説明すると、nフレーム目においてnフレームそのものでなく、nフレームとn-1フレームが平均化されたものを毎回視覚として認識してしまうのがホールドボケなので、nフレーム目で平均化される対象が毎回、黒画面であれば残像効果を疑似的に打ち消すことができます。
暗転している時間は暗転を暗転として視覚に認識する時間より十分小さいので、インパルス型では一瞬暗転した(繰り返し明滅している)と感じることなく、残像効果のみが解消・低減されます。このインパルス型の動作をホールド型の液晶モニタで模倣するのが『モニタ更新間の黒挿入』です。
tft_MBR
黒挿入を行うと追従視と視覚の残像効果によって、加算される中間フレームがなくなるので、モーションブラーのボヤけが解消されます。ただし黒挿入の間は画面が暗転するので画面輝度が低く見えるようになります。
MBR_cb
なおモーションブラーリダクション機能による画面輝度の低下については製品毎の差が大きいので注意が必要です。
ZOWIE XL2546のDyAcは350cd/m2程度と一般的なホームユースでは輝度が低いと感じることはなく、2020年発売の後継最新モデルであるZOWIE XL2746SのDyAc+では輝度が500cd/m2近くに達していてe-Sports大会の会場で照明が明るくても問題ないレベルの明るさを実現しています。
一方でASUS TUF Gaming VG279QMのELMB SyncやMSI OPTIX MAG251RXのアンチモーションブラーなどは200cd/m2以下の明るさになっていて、ホームユースでも室内照明の明るさ次第では暗く感じるかもしれません。
ZOWIE XL2746S_brightness_mbr

Motion Blur Reduction機能は、人の目の錯覚が引き起こす残像やボヤケを解消する機能なので、写真や動画を見せて残像が減っている様子を実際に見せるというような解説は基本的に不可能です。(シャッター時間をフレーム更新間隔に揃えて、カメラをスライダーで追従させるといった観測方法はありますが。)

そのため管理人が試用してみたインプレッションを伝えることくらいしかできないのですが、Motion Blur Reduction機能を有効にすると動いている物体の輪郭がクッキリとして確かに視認しやすくなりました。下の写真のようにMotion Blur Reduction機能を有効にすると輪郭のボヤケがなくなってネイティブスピードでも倍速ハイスピード動画のスローモーションで輪郭を追っている時に近い感覚で追従して見ることができました。
MBR_ON-OFF
実用的な話としては、e-Sport向けゲーミングモニタブランドZOWIEを展開するBenQによると、FPSゲームにおいて銃を連射した時にリコイル(反動)によって着弾位置がバラつく「スプレー(Splay)」という現象に対して、マウス操作で制動しやすくなるそうです。
Motion Blur Reduction_Splay-Control



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BenQ ZOWIE XL2546のDyAcについて

「ZOWIE XL2746S」にはZOWIE独自モーションブラーリダクション機能の改良版となる「DyAc+ (Dynamic Accuracy Plus)」が実装されています。
登場当初こそ『ゲーム中の動きに”Clarity(明瞭さ)”を提供する』という売り文句を除けば、同機能に関する詳細な仕様についてはBenQからは公表されていませんが、現在では『DyAcは、CRT(ブラウン管)の現像原理をシミュレーションしたバックライトコントロール技術に基づいて、残像感軽減効果を生み出す独自技術です』と紹介されており、実際に動作を確認してみても「DyAc (Dynamic Accuracy)」は一般に言うところのMotion Blur Reduction(モーションブラーリダクション、残像抑制)機能の1種でした。
DyAc紹介ページ:https://zowie.benq.com/ja/what-is-dyac.html
DyAc

「ZOWIE XL2746S」のモーションブラーリダクション機能「DyAc+」については補正の強さ順にプレミアム、高、オフの3段階で設定でき、ほぼ全ての画質モードにおいて標準設定はプレミアム設定となっています。
他社製品では対応していてもモーションブラーリダクション機能を利用するには120Hz以上の高リフレッシュレートが必須になっているケースが多いですが、「ZOWIE XL2746S」のDyAc+は60Hzから240Hzまで制限なく使用でき、加えて輝度や応答速度のOSD設定も自由に行うことが可能です。
ZOWIE XL2746S_OSD_DyAc+


まずはモーションブラーリダクション機能「DyAc+」が具体的にどのような動作をしているのか確認していきます。「ZOWIE XL2746S」で240HzリフレッシュレートのDyAc+が動作している時の様子を5900FPSのスーパースローモーションムービーで撮影してみました。5900FPSで240Hz動作のモニタを撮影しているので、モニタが1回更新されるまでを撮影した動画は約25フレームに分割されます。
まずはDyAc+の設定を”高”設定にしたところ、モニタが1回更新されるまでは25フレームに分割されていますが、25フレームのうち7フレーム程度が完全に明転し、残りの18フレーム程度が完全に消灯しているのが分かります。なお輝度も0~100%で調整できますが明転/暗転時間に変化はなく、明転時のバックライト輝度だけが変化します。
ZOWIE XL2746S_mbr_high-min
一方でDyAc+の設定を”プレミアム”設定にしたところ、25フレームのうち4~5フレーム程度が完全に明転し、残りの21フレーム程度が完全に消灯しているのが分かります。なお輝度も0~100%で調整できますが明転時間に変化はなく、明転時のバックライト輝度だけが変化します。
ZOWIE XL2746S_mbr_prm-min
なお120Hzや144Hz動作時はリフレッシュレートに合わせて明転と暗転の時間が変わりますが(120Hzで高設定の場合は14:36で2倍に)、60Hzでは1回の画面更新で2回点滅します。つまり120Hz時のバックライト動作で液晶パネル自体は60Hz更新となります。
またZOWIE XL2546など旧モデルに採用されるDyAc無印版と動作を比較したところ、高設定とプレミアム設定で明転/暗転時間の比率はDyAc+でもほぼ同じでした。

また黒フレーム挿入によるMotion Blur Reduction機能では、残像感を低減させる効果が期待できる反面、バックライトを消灯するので時間平均の輝度が下がって画面が暗くなるというデメリットが指摘されます。
しかしながら「ZOWIE XL2746S」のDyAc+は機能を有効にしても、同機能によって輝度が固定されず、標準動作と同様に0~100%で任意に輝度を調整でき、高設定で最大480cd/m^2、残像をより低減させるプレミアム設定でも430cd/m^2と非常に明るい画面表示が可能です。
ZOWIE XL2746S_brightness_mbr
明転/暗転時間の比率もDyAc+とDyAc無印では一致していたので、DyAc+における改良点は最大で500cd/m2に迫る高輝度を実現したところのようです。e-Sports大会の会場等で照明が非常に明るくても、モーションブラーリダクション機能を問題なく使えるようにしたのだと思います。



ASUS TUF Gaming VG279QMのELMB Sync(Extreme Low Motion Blur Sync)について

「ASUS TUF Gaming VG279QM」にはASUS独自モーションブラーリダクション機能「Extreme Low Motion Blur (ELMB)」が実装され、可変リフレッシュレート同期機能G-Sync Compatibleと併用可能なのでELMB Syncとしてアピールされています。
『画面からスミアやモーションブラーを取り除き、動体の描画をより鮮明に表現します』という文句以外には、同機能に関する詳細な仕様についてはASUSからは公表されていませんが、実機の動作を確認してみたところ、「ELMB (Extreme Low Motion Blur)」は一般に言うところのMotion Blur Reduction(モーションブラーリダクション、残像抑制)機能の1種でした。

「ASUS TUF Gaming VG279QM」に搭載されたモーションブラーリダクションと可変リフレッシュレート同期機能を併用できるASUSの独自機能「ELMB (Extreme Low Motion Blur) Sync」については標準ではグレーアウトしており選択できませんが、「Adaptive-Sync」をONにして、DisplayPort接続においてリフレッシュレートが120Hz、144Hz、240Hz、280Hzの時に選択可能となります。
ASUS TUF Gaming VG279QM_OSD_ELMB-Sync_DxO

まずはモーションブラーリダクション機能「ELMB Sync」が具体的にどのような動作をしているのか確認していきます。「ASUS TUF Gaming VG279QM」で240HzリフレッシュレートのELMB Syncが動作している時の様子を「SONY DSC-RX100M5」の16倍速(960FPS)スーパースローモーションムービーで撮影してみました。16倍速動画で240Hz(4倍速)のモニタを撮影しているので、モニタの1フレームが更新されるまでを撮影した動画は4フレームに分割されます。
16倍速動画で240Hz(4倍速)のモニタを撮影しているので、モニタの1フレームが更新されるまでを撮影した動画は4フレームに分割されます。4フレームのうち2.5フレーム程度が完全に点灯し、残りの1.5フレーム程度が完全に消灯しているのが分かります。
ELMB Sync_240Hz
またASUS TUF Gaming VG279QMの「ELMB Sync」は可変リフレッシュレート同期機能と併用が可能になるだけでなく、モーションブラーリダクション機能それ自体の細かい動作も変わっていました。
以前レビューしたASUS VG279Qは可変リフレッシュレート同期機能と併用できないシンプルなモーションブラーリダクション機能「ELMB (Extreme Low Motion Blur)」に対応していましたが、120Hzリフレッシュレートにおいて、8分割されるフレームのうち画面が完全に点灯するのは1フレームのみで、その前後2フレームでは画面の3分の2が点灯し、残り5フレームは完全に暗転するわけではありませんが、バックライトが最小輝度かそれ以下まで暗くなるという動作でした。
VG279Q_ELMB_120Hz

また黒フレーム挿入によるMotion Blur Reduction機能では、残像感を低減させる効果が期待できる反面、バックライトを消灯するので時間平均の輝度が下がって画面が暗くなるというデメリットが指摘されますが、「ELMB (Extreme Low Motion Blur)」では肉眼と写真撮影(シャッター速度を適度に遅く)で確認してみたところ、ELMBをONにすると確かに輝度が下がりました。
「ASUS TUF Gaming VG279QM」ではELMB ONでも輝度を80~100%に設定すれば、標準表示における輝度40~50%と同等になるので、十分な明るさは確保できます。通常の室内利用では問題ないはずですが、室内照明がかなり明るい環境等では注意が必要です。
ASUS TUF Gaming VG279QM review_06886-horz

また「ELMB Sync」の魅力は冒頭で述べた通りであり、その名前の通りでもあるのですが、可変リフレッシュレート同期機能G-Sync Compatibleと併用が可能なところです。
実際に上限280Hzリフレッシュレートにおいて「ELMB Sync」の動作を確認してみたところ、フレームレートに合わせて変動するリフレッシュレートに対し、適切に黒フレームが挿入されています。可変リフレッシュレート同期機能も正常に動作しているので、ELMBのみでテアリングが頻発するのに対して、「ELMB Sync」ではテアリングのない綺麗な表示になっています。





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