ちらつき（画面）

フリッカーとは、ビデオ ディスプレイに表示されるサイクル間の明るさの目に見える変化です。これは、ブラウン管(CRT) テレビやコンピューター モニター、プラズマコンピューター ディスプレイやテレビのリフレッシュ間隔に適用されます。

CRT が低いリフレッシュ レートで駆動されると、ちらつきが発生します。このとき、人間の目で認識できるほど長い時間、輝度が低下します (視覚の残像およびちらつき融合閾値を参照)。ほとんどのデバイスでは、画面の蛍光体は電子銃の掃引間で急速に励起状態を失い、残光ではそのようなギャップを埋めることができません (蛍光体の残像を参照)。ほとんどの画面で 60 Hzのリフレッシュ レート では、目に見える「ちらつき」効果が生じます。ほとんどの人は、70～90 Hz 以上のリフレッシュ レートであればCRTでちらつきのない視聴が可能だと感じています。120 Hz を超えるリフレッシュ レートの使用は一般的ではありません。ちらつきがほとんど目立たず、解像度が制限されるためです。

フラットスクリーンのプラズマ ディスプレイにも同様の効果があります。プラズマ ピクセルは、リフレッシュの合間に明るさが薄れます。

LCD画面では、LCD 自体はちらつきません。次のフレームに更新されるまで、LCD の不透明度は変化しません。ただし、蓄積された損傷を防ぐために、LCD は各ピクセルの正と負の電圧をすばやく切り替えます。これを「極性反転」と呼びます。理想的には、正または負の電圧が印加されてもすべてのピクセルの明るさは同じなので、これは目立ちません。実際にはわずかな違いがあり、すべてのピクセルが約 30 Hz でちらつきます。^[1]行ごとまたはピクセルごとに反対の極性を使用する画面では、画面全体が同じ極性である場合と比較してこの影響を軽減できます。効果を最大化するように設計されたパターンを使用することで、画面の種類を検出できる場合があります。^[2]

さらに懸念されるのはLCD バックライトです。初期の LCD は100～120 Hz でちらつく蛍光灯を使用していましたが、最近の蛍光バックライト LCD は 25～60 kHz でちらつく電子バラストを使用しており、これは人間の知覚範囲をはるかに超えています。また、 LED バックライトには本来ちらつく必要はありません。バックライトのちらつきに加えて、ほとんどの蛍光灯および LED バックライトの設計では、数 kHz から 180 Hz 程度の速度でオンとオフを切り替えることで、調光範囲の一部または全部にデジタルPWM を使用していますが、 ^[3]真のアナログ DC 調光を使用したちらつきのない設計もいくつか存在します。^[4]

フィルムベースの映写機では、フィルムが 1 つのフレームから次のフレームに移るときに光を遮断するためにちらつきが必要です。標準のフレームレートである 24 fps では非常に明らかなちらつきが発生するため、初期の映写機^[要例]でも回転シャッターに追加の羽根を追加して、フィルムが動いていないときでも光を遮断していました。最も一般的なのは、速度を 72 Hz に上げる 3 枚の羽根です。家庭用映写機 (および初期の劇場用映写機) では、無声映画で使用される 18 fps を 72 Hz に上げるために、羽根が 4 枚あることがよくあります。ビデオ映写機では通常、デスクトップ映写機と同様に動作する LCD か、2.5～32 kHz でちらつくDLPミラーが使用されますが^[5] 、 「シングルチップ」カラー映写機では、カラーホイールまたは RGB 光源を使用して、フレームの赤、緑、青の各チャネルの表示を 180 Hz という低速で切り替えます。立体3Dの場合、単一画像システムでは、左目用または右目用の画像のみを一度に表示し、90 ～ 144 Hz で切り替えることができます。ただし、この方法には、2 つの画像による 3D 投影に比べてクロストークが低減されるという利点があります。映画プロジェクターでは通常、それ自体が目立ったちらつきを起こさない 白熱灯またはアークランプが使用されます。

古いテレビではインターレース ビデオが使用されていたため、画像が変化する速度 (50 または 60 Hz) の半分の速度 (25 または 30 Hz) で画像が 1 行ジャンプするなどのアーティファクトが発生しました。

ちらつきの知覚を防ぐために必要な正確なリフレッシュ レートは、視聴環境によって大きく異なります。完全に暗い部屋では、十分に暗いディスプレイは、目に見えるちらつきなしで 30 Hz まで低下する可能性があります。^{[引用が必要]}通常の部屋とテレビの明るさでは、同じ表示レートでは、視聴できないほどの激しいちらつきが発生します。

人間の目は、視野の端（周辺視野）のちらつきに最も敏感で、視線の中心（焦点が合っている部分）のちらつきに最も敏感ではありません。その結果、視野のうちディスプレイが占める部分が大きいほど、高いリフレッシュ レートが必要になります。これが、コンピューター モニターの CRT が通常 70 ～ 90 Hz で動作するのに対し、離れたところから見る CRT テレビは 60 Hz または 50 Hz で許容されると考えられる理由です（アナログ テレビ規格を参照）。^[6]

トルティーヤチップスやグラノーラなどのカリカリしたものを噛むと、噛むことによる振動がディスプレイのちらつきの速度と同期して、ちらつき知覚を引き起こす可能性があります。^[7]

ソフトウェアは、意図しない中間画像を短時間直接表示することで、ちらつき効果を引き起こす可能性があります。たとえば、フレーム バッファーで最初に領域を白く空白にしてテキスト ページを描画し、次にその上に描画すると、空白領域が画面上に一時的に表示される可能性があります。通常、これは各ピクセルを最終値に直接設定するよりもはるかに高速で簡単にプログラムできます。

各ピクセルを一度だけ設定することが現実的でない場合は、ダブルバッファリングを使用できます。これは、オフスクリーンの描画面を作成し、そこに描画し（必要なだけちらつきをつけて）、それをすべて一度に画面にコピーします。その結果、目に見えるピクセルは一度だけ変更されます。この手法はソフトウェアのちらつきを削減しますが、非常に非効率的になることもあります。^[8]

フリッカーは、ローエンド システムの開発者が、システムで実際に可能な数よりも多くのオブジェクトや色/陰影があるように見せたり、透明度をシミュレートする高速な方法として意図的に使用します。通常、16 ビット ゲーム コンソールなどの古いシステムの特徴と考えられていますが、ほとんどのLCD モニターで実際の色を偽装するために使用される時間的ディザリングのように、このようなフリッカー手法は新しいシステムでも引き続き使用されています。

モニター外部のビデオ ハードウェアも、画面のティアリング、Z ファイティング、エイリアシングなど、さまざまなタイミングや解像度に関連したアーティファクトによってちらつきを引き起こす可能性があります。

CRTモニターのちらつきは、それに敏感な人に、眼精疲労、片頭痛患者の頭痛^[9]、てんかん患者の発作^{[10]など、さまざまな症状を引き起こす可能性があります。}

ちらつきは視界の端で最もはっきり見えるため、CRTの使用に明らかなリスクはありませんが、長時間使用すると、モニターから目を離してもちらつきが見える一種の網膜ショックを引き起こす可能性があります。これにより、内耳の液体によって感知される動きと私たちが見ている動きとの間に矛盾が生じる一種の乗り物酔いが発生する可能性があります。症状には、めまい、疲労、頭痛、（時には極度の）吐き気などがあります。^[10] CRTを使用しなければ、症状は通常1週間以内に消え、長期間曝露されない限り、通常は数時間しか続きません。

• ビデオ表示端末のフリッカー閾値の予測