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フレームレートとは?高いほど良いわけではない理由と注意点

フレームレートとは?高いほど良いわけではない理由と注意点

2023.01.04

フレームレートとは?高いほど良いわけではない理由と注意点
動画や映像に関わっていると「フレームレート」という言葉を耳にすることでしょう。フレームレートとは、1秒間の動画に何枚の画像が使われているか示す指標です。フレームレートが高いほど滑らかな動きに見えますが、高ければ高いほど良いというわけではありません。
そこで本記事では、動画のフレームレートとはどのような意味か解説した後、高い数値にする注意点・デメリットや用途別の適切なフレームレートについて解説します。

フレームレート(fps)とは何か?

フレームレートとはfps(frames per second)とも言い、1秒間の動画を構成する画像(フレーム)の数を示します。「コマ数」とも言われます。たとえば30fpsであれば、30枚の画像で1秒間の動画を構成していることを意味します。
そもそも動画は、何枚もの静止画を連続して見せることで、動いているように見える仕組みです。そのため、フレームレートの数値が大きいほど、より多くの画像で動画が作られていることになります。

フレームレートの数値の種類

一般的に使われているフレームレートの数値は、以下のようになっています。

・3~5fps:監視カメラ(防犯カメラ)
・24fps(23.98fps):映画
・30fps(29.97fps):日本のテレビ、DVD
・60fps(59.94fps):日本の4K・8KテレビやDVD(HTSC圏内)
・120(119.88fps)〜240fps:一部のスポーツ用カメラ、ゲーミングパソコン、3D映画など


ちなみに、一般的なドライブレコーダーは30fpsですが、60fspの最新機器も登場しています。
また、WEB会議システムも15~30fpsが一般的ですが、60fpsやそれ以上のフレームレートのシステムも登場しており、よりストレスなくWEB会議ができるようになっています。

「リフレッシュレート」との違い

フレームレートと混同されやすい言葉に「リフレッシュレート」があります。
リフレッシュレートとは、ディスプレイが1秒間に書き換えられる画面数を言います。単位は「Hz(ヘルツ)」で表し、たとえば60Hzであれば1秒間に60回画面が書き換えられていることになります。

フレームレートは1秒間に映し出す画面数を指し、ディスプレイに動画・映像を出力する側の指標です。一方のリフレッシュレートは、ディスプレイなどの動画・映像を表示する側の指標となります。
フレームレートとリフレッシュレートが異なる場合、自動で低い方の数値に合わせられます。たとえば、60Hzのディスプレイは120fpsの動画を表示するほどの性能はないため、フレームレートが120fpsの動画でも60fpsに変換されて出力されます。

このように、フレームレートとリフレッシュレートは違う指標ではありますが、お互いに関係しあっています。

フレームレートの数値が変わるとどんな差がでる?

フレームレートの数値は1秒間の動画を構成する画像の数です。画像の枚数が多いほど動きを細かく映し出せるため、フレームレートの数値が大きいほど滑らかな動画になります。

たとえば、人が10秒間歩く動画を撮影するとしましょう。ちなみに、人の歩く速度は1秒間につき1メートル前後と言われています。
1fpsの場合は1秒間に1枚の画像となるため、10秒間の動画は10枚の画像で作られます。つまり1秒ごとに1メートル進んでいるように映し出されるため、カクカクとした動きに見えます。

一方、10fpsではどうでしょうか。動画1秒間に画像10枚が使われているので、1メートル歩く様子は10枚の画像で映し出されていることになります。1fpsよりも滑らかな動きになることは想像できるでしょう。
さらにフレームレートの数値が、一般的な日本のテレビで使われている30fpsになるとどうなるでしょうか。1メートル歩く様子は30枚の画像、10秒間歩く動画は300枚の画像で構成されていることになります。より滑らかに見えることは明らかです。

このようにフレームレートの数値によって、映し出される動画の滑らかさに大きな差が出ます。

フレームレートを高く設定する際の注意点・デメリット

フレームレートが高いと、滑らかな動きの動画になるため、見ている側はストレスなく視聴できます。
しかし、フレームレートを高くすることの注意点やデメリットもあります。高フレームレートの動画を制作する際には、以下の点も覚えておきましょう。

容量が大きくなる

フレームレートが高いと、それだけ静止画が多く使われているため容量が大きくなります。
データ容量が大きいと通信負荷がかかるため、視聴する側のネットワーク回線の状況によっては快適に視聴できない場合があります。ネットワーク通信費用が従量課金の場合、容量が大きい動画ばかりを視聴すると通信費用が跳ね上がる可能性もあるでしょう。

また、録画する際に必要な容量も増えます。フレームレートの高い動画を長時間録画するためには大容量のハードディスクが必要になり、その分の費用も増えるでしょう。

リフレッシュレートが対応していない場合もある

映像を受信する側のディスプレイのリフレッシュレートが、そのフレームレートの数値に対応していなければ、フレームレートが高くて滑らかな動画でも、リフレッシュレートが低いディスプレイで出力する場合は、フレームレートが低い数値に合わせて出力されます。
このように、どれだけフレームレートが高い動画・映像でも、リフレッシュレートが対応していない場合も珍しくないため、ユーザー側の環境を想定して動画・映像を制作することが重要です。

用途に合わせた適切なフレームレートを知ろう

どのくらいのフレームレートが適しているのか気になる方も多いのではないでしょうか。ここからは、それぞれの用途別に適切なフレームレートの数値を解説します。

YouTube動画

YouTubeで動画を配信する場合は、24~60fpsが一般的です。ただし、それ以外のフレームレートの数値でも利用できるようになっています。注意すべきは、動画を視聴する側のデバイスのリフレッシュレートです。
スマートフォンのリフレッシュレートは一般的に60Hzですが、機種によっては90~120Hzのものもあります。また、パソコンディスプレイは一般的に60Hzですが、ゲーム用ディスプレイではそれ以上の高リフレッシュレートのものが主流です。

YouTubeはスマートフォンやパソコンで視聴するユーザーが大多数のため、それらのリフレッシュレートに合わせたフレームレートにしましょう。

監視カメラ(防犯カメラ)

一般的な監視カメラは、3~5fpsのカクカクとした映像になっています。人の有無や動きなどを確認するためには、低フレームレートでも問題ないでしょう。また、フレームレートが低いと容量も小さいため、より多くの時間の録画を残しておくことが可能です。
ただし、AIによる検知などが搭載された最近注目されているタイプの場合は、低フレームレートだと適切に読み込めません。そのため、機種によっては30fpsや60fpsのものもあります。

WEB会議

リモートワークにより、WEB会議を取り入れている企業が増加しています。WEB会議システムのフレームレートは15~30fpsが一般的です。たとえばZoomは、最大30fpsに対応しています。
15fpsでも相手の表情やジェスチャーは充分に伝わりますし、通信量も少なく済むため映像が止まることも少ないでしょう。また、WEB会議は映像よりも音声が重視されるため、フレームレートが低くても問題ないと言われています。

なお、最新のシステムでは60fps以上のフレームレートにも対応しているものもあります。受け手のリフレッシュレートが対応していれば、非常に滑らかな映像でリアルタイムにやり取りができるため、より対面に近い品質でWEB会議を行えます。

インターレースとプログレッシブの違い

フレームレートとセットで覚えておきたいのが「インターレース」と「プログレッシブ」です。1秒間の動画は複数の画像で構成されていると述べましたが、画像を表示させる方式がインターレースもしくはプログレッシブとなります。
それぞれの特徴について解説します。

走査とは

まずは「走査」について理解しておきましょう。ディスプレイなどの画面は、複数の水平な走査線によって作られています。この走査線を光らせることを「走査」と言い、走査することで画像が表示され、その画像が続くと動画・映像になる仕組みです。
インターレースとプログレッシブは、走査方式の種類となります。

インターレース

インターレースとは、1枚の画像を構成する走査線を1本おきに順番に表示させる方式です。つまり、1枚の画像を表示するためには、奇数番号の走査線を表示させた後に偶数番号の走査線を表示させます。
1枚の画像は2回に分けて表示されるのでカクカクしていそうなイメージがありますが、実際にはかなりの高速で表示されているので違和感はありません。そのため次の画像への切り替わりが感じにくく、スポーツなど動きの速い動画・映像でも滑らかに見えるのが特徴です。

プログレッシブ

一方のプログレッシブは、1枚の画像を1回で表示します。インターレースのように2回に分けないため、映像のちらつきを抑えることが可能です。
ただし、フレームレートが低い(表示される画像の枚数が少ない)と、カクカクした動画になります。

まとめ

フレームレートが高いほど、多くの画像で動画が構成されていることを意味し、動きが滑らかな動画になります。ただし、高フレームレートの動画・映像は容量が大きくなったり、受信する側のリフレッシュレートが対応していなかったりするなど、注意点もあります。
用途によって適しているフレームレートの数値が異なるので、どんな目的・用途の動画なのか明確にしてからフレームレートの数値を決めましょう。

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