自作とゲームと趣味の日々

2023年10月11日09:00 （注：商品価格は執筆当時のものです。販売ページリンクにはアフィリエイトを含みます）

モニタの明瞭感を再現する「MPRT Camera Slider」を特注した話 - ゲーミングモニタの選び方[番外編]

wisteriear

タグ：: #レビュー; #モニタ_レビュー; #ゲーミングモニタの選び方

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ハイリフレッシュレートや液晶/有機ELパネルの応答速度といったゲーミングモニタの性能が、体感する明瞭さにどれくらい影響するのか、実際のクッキリ/ボケ感を疑似的に再現する手法の1つとしてスライダー撮影がありますが、それを高精度に行う機械式カメラスライダー「MPRT Camera Slider」をワンオフで特注しました。
ゲーミングモニタ、高RRディスプレイ搭載ゲーミングモバイルなど今後、当サイトで執筆するレビュー記事で使用するので参考文献的に紹介します。

１．錯覚によって知覚されるホールドボケについて

２．MPRT Camera Sliderについて

３．ゲーミングモニタの体感する明瞭さを比較
　　・60Hz～360Hzのリフレッシュレート別に比較
　　・オーバードライブ補正で比較
　　・MBR機能はデューティ比の逆数倍で明瞭に
　　・有機ELは液晶より1.5倍程度も明瞭に

４．まとめ

錯覚によって知覚されるホールドボケについて

PCディスプレイ・テレビにおいてユーザーが残像を知覚する原因の1つ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。
液晶パネルや有機ELパネルが使用される近年のPCディスプレイ・テレビ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。

▼ 【ホールドボケについて、続きをクリックで展開】

上記のようなホールドボケによるクッキリ/ボケ感を写真撮影で再現する手法が「スライダー撮影（スライダーショット）」です。
モニタレビューでお馴染みTestUFOの運営元であるBlur BustersではPursuit Cameraと呼ばれ撮影手法について詳細が説明されています。
また管理人が参考にすることの多いレビューサイト RTINGSではボケの発生原理や、実際の撮影方法も含めて動画で解説されています。スライダー撮影自体はそれほど目新しいものではないので、詳しくはこれら既存の解説を参照してください。

MPRT Camera Sliderについて

Blur BustersやRTINGSの解説を見ての通り、スライダー撮影におけるカメラのスライドは綺麗に平行移動ができるスライダーこそ使用されていますが、スライド動作自体は手動による加速、速度維持となっており、正直なところかなりアバウトです。シャッタータイミングも手動ですし。
管理人も過去に挑戦したことはあるものの、綺麗に撮影するのはかなり面倒でした。

スライダー撮影では、Pursuit Camera Sync Trackと呼ばれるインジケーターが4フレーム合成で1列で綺麗に並んでいるか確認することで、カメラと画面のスライド速度の一致をある程度保証してはいます。
同じ画像の平行移動（繰り返し）を撮影する分にはシャッター時間は1～2フレームを超えたら理論上、影響（違い）はほぼないものの、リフレッシュレートに依存してシャッター時間（＝4フレーム分）が決まってしまうので、シャッター時間を統一した比較もできず、本当に体感に忠実な結果なのか？と疑問でした。

また後出しの情報ですが、4フレーム程度の合成であれば、画面移動に対してカメラ速度のズレの許容範囲は結構広い（精度が低い）ということも機械式スライダーの開発過程で判明しました。（カメラのスライド速度が10%違っても4～6フレームの合成では判別が難しい）

光センサーによる定量測定はもちろんのこと、スーパースローモーション動画と比較しても、より体感に近い評価ができるという点はスライダー撮影の魅力です。
既存のスライダー撮影でもよく知られるようにMBR機能では特に大きな違いが出ますし、応答速度の過渡応答曲線の違い、オーバードライブ補正（オーバーシュート）といった微妙な差が体感にどう影響するのか確認するのにも役立ちます。

当サイトのモニタレビューにおいて、スライダー撮影を採用しない理由はシンプルに”手動スライドの精度が信用できない（再現性が怪しいし面倒）”の1つだったので、『じゃあ、機械式スライダーを特注しよう（予算がマッチすれば）』となって、GPU Power Tester等でお付き合いのある電子工作メーカーに相談してみた次第です。

前置きが長くなりましたが、本題の「MPRT Camera Slider」について説明していきます。
「MPRT Camera Slider」は見ての通り、カメラスライダーがメインの測定ツールです。加速・減速で10cmずつを想定して比較的にコンパクトな長さ40cmのベルト式スライダーです。秒速80cm程度のスライド速度に対応しているので55インチの大型テレビ（横幅が約120cm）で左端から右端まで2秒で移動するようなスライド表示にも追従できます。
アルミフレーム上、スライダー本体の手前には電源やモータードライバ、制御回路が一緒に固定されています。

スライダーのベースプレート上にはカメラアクセサリとして市販されているクイックリリースベース＆シューのVelbon QRA-5 Nが設置されています。

クイックリリースシューには1/4ネジがあるので、市販のデジタルカメラを使用して撮影できます。

カメラのシャッターもスライダーの制御ソフトウェアがまとめて制御してくれます。Sony製カメラを使用する予定だったので、Amazonで販売されているMultiポートを2.5/3.5mmステレオプラグに変換するレリーズを購入して事前に動作確認を行い、そのレリーズケーブルを挿せるようベースに2.5mmソケットを実装してもらいました。

「MPRT Camera Slider」にカメラを装着するとレンズ中央の高さが16～18cm程度となっており、そのままでは24～32インチサイズのPCディスプレイ中央位置に対して低くなります。
高さ調整については市販のカラー化粧棚板と、机・ベッド用の高さ調節スタンドを組み合わせて10cm強を嵩上げし、ズレないようにF型クランプで固定する形にしました。高さの微調整はモニタ側でできますし、嵩上げ部品はしまっておく時に省スペースで済むので。モニタを別の台に置く案もあったのですが、台をいちいち動かす（取り出す）のも面倒、保管にも場所を取って邪魔になるなと。

制御基板にはUSB2.0 Type-BポートがあるのでUSBケーブルでPCと接続します。

PC上の専用アプリからはGUIでスライダー速度を決定する画面の横幅（物理サイズ）を始めとして、シャッター位置や表示遅延の微調整が可能です。カメラ設定を変更しないなら、スライダー関連の設定は全てPC上のアプリで行えます。

「MPRT Camera Slider」ではゲームスクリーンショット等を使った本撮影の前に、スライダー速度を調整するキャリブレーションモードがあります。
最初にキャリブレーションモードでカメラスライダーと画面表示のスライド速度を一致させるので、撮影毎にチェックが必要な手動スライドと違って、撮影対象が同じモニタなら、リフレッシュレート/OD設定/表示スクリーンショットなどを変更しても確実に同じスライド速度で撮影を繰り返せます。

キャリブレーションモードはUFO TestのPursuit Camera Sync Trackと同じ原理です。本家は手動スライドの制約で良くも悪くも4フレーム合成で精度を確保しているのに対して、こっちは機械式なので1/6秒程度で垂直に分割しており、60Hzなら10フレーム、240Hzなら40フレームという具合です。

「MPRT Camera Slider」のキャリブレーションモードはシャッター時間1/6秒程度の長時間露光で、カメラスライダーと画面のスライド速度の一致を確認しています。
カメラが静止した状態では垂直に分割され、水平方向には等間隔で表示されるインジケーター（Pursuit Camera Sync Track）が、スライダー速度を正確に設定できていれば（表示領域の物理サイズを指定するだけ）、綺麗に1本の垂直線になります。

キャリブレーションモードで速度の一致が確認できたら、後は画像やモニタ設定を変更しながら撮影を繰り返すだけなので、ほぼ流れ作業です。下の動画の通り、表示領域の左端から右端まで2秒のスライド速度でスライダー撮影を正確に繰り返せます。

表示領域の左端から右端まで2秒は下の動画で見るとかなり遅く感じるかもしれませんが、UFO Testで各自のディスプレイの横幅解像度の半分の値のpx/sを確認してみてください。（フルHD 1920の場合は960px/s）
めちゃくちゃ速くはないものの、実際のゲームシーンであれば綺麗にエイムしたいくらいのスライド速度で、決して遅くもありません。

ゲーミングモニタの体感する明瞭さを比較

「MPRT Camera Slider」を作成した経緯や基本的な仕様についての説明は済んだので、ここからは簡単に同測定ツールを使用した検証結果を紹介していきます。
検証には、液晶ディスプレイとして2023年最速のWQHD/360HzでMBR機能 ULMB2にも対応する「ASUS ROG Swift 360Hz PG27AQN」、WQHD/240Hzですが理想的なスイッチ応答を見せる有機ELパネル採用の「ASUS ROG Swift OLED PG27AQDM」の2つをメインに使用しています。

ちなみに上の2つのモニタを使用して、リフレッシュレート/OD設定/MBR機能を変更して10種類のゲームスクリーンショットでスライダー撮影を行いましたが、写真枚数は300枚に達しました。動作確認で撮影したものも加えると合計で400枚は軽く超えています。
動作確認は試行錯誤していたので少し時間もかかったのですが、上記2種類のモニタによる検証は設置とキャリブレーションが済めばあとは流れ作業なので3～4時間程度で完了しました。手動スライドでこれをしたら発狂するレベルだと思います。

撮影設定についてですが、スライド速度は表示領域の左端から右端まで2秒（以下、2s/LtoR）です。カメラはSony DSC-RX100M5を使用しており、マニュアルモード（F5.6, 1/50s, ISO-800）としています。DROなど補正系のカメラ機能はOFFにしており、手振れ補正も当然無効化しています。

表示領域の左端から右端まで2秒（以下、2s/LtoR）は下の動画で見るとかなり遅く感じるかもしれませんが、UFO Testで各自のディスプレイの横幅解像度の半分の値のpx/sを確認してみてください。（フルHD 1920の場合は960px/s）
めちゃくちゃ速くはないものの、実際のゲームシーンであれば綺麗にエイムしたいくらいのスライド速度で、決して遅くもありません。

60Hz～360Hzのリフレッシュレート別に比較

まずは液晶モニタ ASUS ROG Swift 360Hz PG27AQNの60Hz～360Hzでリフレッシュレート別の比較です。OD設定はNormalで統一しています。
60Hzではモーションブラーがきつ過ぎて何が何だか分かりませんが、120Hzや144Hzはボケてはいるものの、何となく静止スクリーンショットに近い見え方になります。
左端から右端まで2秒（以下、2s/LtoR）という、速くはないものの、実際のゲームシーンであれば綺麗にエイムしたいくらいのスライド速度ですが、120～144Hzでもボケ感は強く、240Hzになってやっとボケ感がかなり緩和されます。
また光センサーによる定量測定では数値上の差が小さく、スーパースローモーション動画でも更新間隔程度の違いしか分からない240Hzと360Hzも、スライダー撮影で比較するとその差が明確に分かり、360Hzのほうが確実にクッキリしています。

こういうシーンだと背景に同化してしまったり、キャラクターが入り乱れていたりで、リフレッシュレートが240Hz以上ないとターゲットを上手く視認することも難しくなります。

ちなみに同じ360Hz対応ゲーミングモニタでも、今回の検証で主に使用しているASUS ROG Swift 360Hz PG27AQNと、5～7万円程度で比較的に安価に普及しているフルHD/360Hz（Alienware AW2521H）とでは明瞭感に差があります。ここのPG27AQNはsRGBエミュレートにして撮影した写真です。
光センサーの定量測定やスーパースローモーション動画でも差は確認できますが、体感に近い形で明瞭感の違いを確認できる（表現できる）のはスライダー撮影の良いところです。

オーバードライブ補正で比較

続いてOD設定別の比較です。
G-Syncモジュール搭載のASUS ROG Swift 360Hz PG27AQNは極端にオーバーシュートエラーが出るOD設定がないので、SONY INZONE M9でオーバードライブ補正がスライダー撮影の結果にどう影響するのか見ていきます。
結論から言ってしまうと、120～144Hzのリフレッシュレートを超えた時点でオーバーシュートエラーの影響をスライダー撮影で評価するのは難しい、というのが正直なところです。
シアン色背景でUFOが動く、というような単純な映像だと見分けも付くのですが、2s/LtoR程度のスライド速度、ゲームスクリーンショットのような複雑な画面ではオーバーシュートエラーによる逆色残像、過度な彩度の強調やコントラスト崩れといった視覚損失よりも、写真の見え方としては過渡応答の改善によるクッキリ感向上のほうが反映されやすいからです。

60Hzの低リフレッシュレートだと2s/LtoR程度のスライド速度でオーバーシュートエラーの悪影響を確認できます。
標準的なエイム速度を想定して2s/LtoR程度のスライド速度で検証していますが、プレイ中にはそれよりも高速に視界を振ることはあるので、そういう状況であれば120～144Hzを超えるリフレッシュレートでも下の写真と同様にオーバーシュートエラーによる逆色残像など視覚損失を確認できると思います。

2s/LtoRのスライド速度はディスプレイ評価の統一設定としては適切だと思うのですが、オーバードライブ補正の評価になると違いが分かり難いので、1～1.5s/LtoRのようなさらに高速なスライドで後日検証したいと思っています。（アプリのアップデート待ち）

モーションブラーリダクションはデューティ比の逆数倍で明瞭に

オーバードライブ補正のようにモニタOSD設定からON/OFFや設定値を切り替えて明瞭感を向上させる機能、モーションブラーリダクションについてチェックしていきます。
個別レビュー記事内でも紹介していますがASUS ROG Swift 360Hz PG27AQNはG-Syncモジュールによって最適化されたMBR機能 ULMB 2に対応しています。

NVIDIAによるとMBR機能を使用した場合、明転・暗転のデューティ比の逆数倍したリフレッシュレートと同等の明瞭感を得られるとのことでしたが、確かに120HzリフレッシュレートでもULMB 2を使用することで格段に明瞭さが増し、スライダー撮影の写真を見比べても素の360Hzと遜色ありません。

240Hzや360Hzの超高速リフレッシュレートでULMB 2を使用するとさらに明瞭感は向上します。明瞭感というよりも、静止した状態で画面を撮影したものにかなり近似した”解像感”と表現するほうが適切な見え方です。
なおASUS ROG Swift 360Hz PG27AQNの最適化の問題ですが、360Hzでは滑らかかつ低遅延にはなるものの、明転タイミングが微妙でストロボクロストークによる残像・ボケがあるので、MBR使用時の明瞭感は240Hzのほうが良いかもしれません。

有機ELは液晶より1.5倍程度も明瞭に

最後に、理想的なスイッチ応答を見せる有機ELパネルのASUS ROG Swift OLED PG27AQDMとの比較です。
ここまで見てきたASUS ROG Swift 360Hz PG27AQNは液晶パネルのゲーミングモニタとしては2023年現在、応答速度が最速な製品ですが、同じリフレッシュレートであれば有機ELパネルのASUS ROG Swift OLED PG27AQDMに軍配が上がります。
ASUS ROG Swift 360Hz PG27AQNの応答速度でも液晶パネルの360Hzで有機ELの240Hzと同じくらいの明瞭感です。（PG27AQDMのほうが若干ボケ感はありますが）

ゲーミングモニタでは素の応答性能やOD補正も絡んでくるので振れ幅があるのですが、大型テレビに限定すれば、応答で理想的なスイッチ特性を見せる有機ELは液晶よりも1.5倍高い明瞭感を発揮します。（リフレッシュレート換算で）
液晶最速ゲーミングモニタのPG27AQNで適切にOD補正も施していると1.5倍のリフレッシュレートなら、上のように有機ELのASUS ROG Swift OLED PG27AQDMの方が若干ボケ感が強くなるのですが、PG27AQNでOD補正をオフにすると、160Hzの有機ELと240Hzの液晶、240Hzの有機ELと360Hzの液晶のように1.5倍のリフレッシュレートで体感する明瞭感が同等になります。

補足しておくと、PG27AQNでOD補正をオフにした場合、光センサーで定量測定した応答速度、平均GTGが4～5ms程度となります。これはGTG 1msを謳う近年の4K/144Hzゲーミングモニタと同等か少し速いくらいの応答速度です。コントラスト重視でVA液晶パネルが採用される大型テレビだとそれよりさらに遅いくらいの応答速度かもしれません。

2023年に入って27インチの有機ELゲーミングモニタも登場しましたが、今のところ有機ELの主戦場は40インチ以上の大型テレビ（PCディスプレイ）です。
大型テレビ用の液晶パネルの応答速度は今回検証で使用しているPG27AQDMなどハイエンドクラスのゲーミングモニタに比べれば低いので、120Hzに対応する有機ELテレビは液晶テレビに換算すれば180Hz相当の明瞭さです。
フレームレートが60FPS以下のコンソールゲーム機だと恩恵は薄いのですが、4K/120FPSが出せる高性能ゲーミングPCを使っていて、大画面テレビをゲーミングモニタとして使用し、動きの多いゲームをプレイするなら有機ELが最適、と言える結果だと思います。

まとめ

ひとまず「MPRT Camera Slider」でできることの基本的な紹介は以上となります。
（300枚以上撮影したうち1～2割程度しか掲載できていませんが、再現性や傾向の確認という個人的な目的で作成した素材、という意味合いが強いので。）

紹介した通り、「MPRT Camera Slider」は疑似的にではあるものの、動きのあるゲームシーンにおける体感的な明瞭さを写真撮影で”高精度”に再現できるツールです。
OD補正の差がハイフレッシュレートで確認し難いというのは意外でしたが、MBR機能はもちろんのこと、有機ELパネルの理想的なスイッチ特性、光センサーやスーパースロー動画では違いを表現しにくい240Hz以上の超ハイリフレッシュレートによって、体感的な明瞭さにどれくらい違いが生じるのか、一目瞭然に分かるので今後のゲーミングモニタ・テレビのレビューが一層捗ります。

今のところ手動スライドによる撮影同様に特定の静止画を繰り返し表示する画面を撮影しているので、”機械式スライダーによって高精度が確保された検証である”ということを除けば、実のところ目新しい結果ではありません。
専用アプリが実用レベルではあるものの細部のブラッシュアップを残してver0.99くらいな感じなので、ver1.0に完成後は続いてver2.0として、ターゲット/レティクル/背景が個別に動く簡易的な3要素アニメーションのような、スライドとシャッターが機械制御でないと実現が難しい、より実際のプレイシーンに近い応用の予定もあります。
スーパースローモーション動画と組み合わせてみても面白そうですし。

以上、『「MPRT Camera Slider」を特注した話』でした。

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機械式カメラスライダー「MPRT Camera Slider」をワンオフで特注。
ハイリフレッシュレートや液晶/有機ELパネルの応答速度といったゲーミングモニタ性能が、体感する明瞭さにどれくらい影響するのか、実際のクッキリ/ボケ感を再現、比較してました。https://t.co/GUd4DismXd pic.twitter.com/PBpvSCY4nA
— 自作とゲームと趣味の日々 (@jisakuhibi) October 9, 2023