ITにおけるちらつきの原因と対策：PWM・描画・フリッカーからWCAGまで完全ガイド
エバープレイ編集部ちらつきとは — 概念とITでの重要性
「ちらつき」（英: flicker）は、光や表示の明るさ・映像の輝度が時間的に変動して目に入る現象を指します。ITの文脈では、ディスプレイや照明の物理的な点滅（ハードウェア寄り）、ソフトウェアの描画やレイアウト更新による視覚的なちらつき（レンダリング寄り）、さらにはカメラ撮影時のフリッカー（光源とカメラの同期ずれ）など、複数の原因・表現があります。単なる見た目の不快感にとどまらず、長時間の疲労、頭痛、重度では光過敏性てんかんの誘発など健康・アクセシビリティの課題にも直結するため、IT設計者や開発者は原因の理解と対策が必須です。
種類と発生メカニズム
ディスプレイのバックライトによるちらつき（PWM）
多くの液晶ディスプレイはバックライトの輝度をPWM（パルス幅変調）で調整します。PWMは高速でON/OFFを繰り返すため、周波数が低いと人間の目にちらつきとして知覚されます。周波数やデューティ比（ON比）によって見え方や不快感が変わります。グラフィック描画・UIのちらつき（ソフトウェア）
再描画（repaint）やレイアウトの頻繁な変更、適切なバッファリングがない状態での描画はフレーム間でのコントラスト変動を生み、ちらつきに見えます。単一バッファ描画、同期（VSync）未対応、頻繁なDOM更新やCSSの強制レイアウトなどが原因です。撮影時のフリッカー（カメラと光源の干渉）
照明（蛍光灯、LED等）が電源周波数（50/60Hz）やPWMで変調されている場合、カメラのシャッターレートやローリングシャッターと同期せず、映像に横縞（バンディング）や明暗の周期的変化が生じます。ビデオ/エンコードにおけるフレーム間の不整合
フレームレート変換や可変フレームレート（VFR）を正しくハンドリングしないと、再生側でちらつきが出ることがあります。映像圧縮の処理遅延やドロップフレームも影響します。
視覚的・生理的影響
ちらつきの知覚は「臨界融合周波数（CFF: critical flicker fusion）」に依存します。光の強度、パルス波形、視野角（中心視野より周辺視野でちらつきを感じやすい）、個人差など多数の因子によってCFFは変化します。一般的な目安として、50〜90Hz前後で個人差が大きいとされますが、周波数だけで安全性を保証できません。
特に注意すべきは光過敏性てんかんで、研究やガイドラインでは3〜30Hz程度の低周波のフラッシュが誘発リスクが高いとされています（個人差あり）。ウェブアクセシビリティ基準（WCAG）は、安全性確保のため「1秒間に3回を超えるフラッシュを避ける（Three flashes or below）」という要件を設けています。
測定と指標
瞬時輝度波形の取得
フォトダイオード＋オシロスコープで時間軸の波形を取得し、周波数成分やパルス形状を解析するのがもっとも確実です。スマートフォンのスローモーション撮影でも簡易チェックは可能ですが、カメラ自体のフレームレートやゲインが影響します。Percent Flicker（%）
一般的に用いられる簡易指標で、（最大輝度 − 最小輝度）/最大輝度 ×100% のように定義されることが多いです（定義にばらつきがあるため文脈確認が必要）。Flicker Index（FI）およびPstLM等
照明業界や電磁環境分野では、波形の面積比で表すFlicker Indexや、電源揺らぎ評価のPstLM（IEC規格に基づく短期フリッカ指標）など、より厳密なメトリクスが使われます。産業用途ではこれらの標準に従って測定します。
代表的な規格・ガイドライン
WCAG（Web Content Accessibility Guidelines）
Web上のコンテンツは「3フラッシュ以下」などの要件で光の点滅によるてんかんリスクを防ぐことが求められます（アクセシビリティ準拠の観点から重要）。IEEE 1789（LEDの時変光に関する推奨）
LEDやその調光が引き起こすちらつきについて推奨値や回避ルールを示すドキュメントです。照明用途では参照されます（IT機器のバックライト設計にも示唆を与えます）。各種IEC基準（例：IEC 61000 系）
電源品質や照明のフリッカ評価に関連する規格が存在します。産業・商用の評価ではこれらを参照します。
IT開発者向け：原因診断の手順
表示ハードウェアかソフトウェアかを切り分ける
例えば、OSのUIやBIOS/UEFI画面でちらつきが出るならハードウェア（バックライト、ケーブル、GPUドライバ）寄り、特定アプリ（ブラウザやWebページ）だけならソフトウェア側の描画処理やCSS/JSの影響を疑います。描画の可視化
ブラウザならDevToolsのパフォーマンスプロファイラでレイアウト・ペイント・コンポジットを確認。ネイティブ環境ならフレーム時間（frame time）やドロップフレームを測定します。頻繁なレイアウトや強制同期（forced reflow）がないかをチェックします。バックライトのチェック
表示が周期的ならスマホのスローモーション撮影で肉眼より詳細に波形を観察できます。より正確にはフォトダイオードとロガーで輝度波形を取得します。
対策とベストプラクティス
ハードウェア側
- PWMではなくDC（定電流）での調光を採用することで根本的にちらつきを抑えられます。
- PWMを使用する場合は可能な限り高周波（数百Hz〜数kHz）に設定する。高周波化で多くの人にとって知覚できないレベルになりますが、完全に安全とは限りません。
- 「フリッカーフリー」をうたうディスプレイを採用する。製品表記は確認が必要です（ベンダーによる基準の違いあり）。ソフトウェア側（UI/描画）
- ダブルバッファリング、GPUアクセラレーション、VSync／プレゼント同期の活用でテアリングや描画の不整合を減らす。
- ブラウザではアニメーションに transform/opacity を使い、layout（reflow）を避ける。頻繁なDOM操作は requestAnimationFrame にまとめる。
- CSSやJSアニメーションは prefers-reduced-motion メディアクエリを尊重して、利用者の設定に応じてアニメーションを抑制する。
- フォントや外部リソースのフォールバックによる「FOIT/FOUT」やレイアウトシフトでのちらつきを抑えるため、事前にフォント読み込み戦略（font-display）やプレースホルダーの予約領域（width/heightの指定）を行う。映像撮影・配信
- カメラのシャッタースピードやフレームレートを照明の周波数やPWM周波数に合わせる。ローリングシャッターを回避するには高速シャッターやパルス同期が有効です。
- 撮影前にライトのちらつき有無を確認する（テスト撮影）。
実務でのチェックリスト（開発者・運用者向け）
- ユーザ報告があればまず再現手順を確定する（機種、OS、アプリ、環境照明など）。
- ハードウェアの影響を除外するため別のディスプレイやデバイスで確認する。
- ブラウザやアプリのセーフモード／拡張機能無効などで再確認。
- アニメーションは prefers-reduced-motion を考慮し、3回/秒を超える高コントラストの点滅は避ける（WCAG準拠）。
- 必要に応じてフォトダイオードや高速度カメラで波形を取得して定量評価する。
よくある誤解と注意点
- 「高周波なら100%安全」は誤り：高周波でもハーモニクスやパルス形状、個人差により不快感や生理反応を招くことがあります。
- 「見えなければ問題ない」も危険：視覚的に気にならなくても一部感受性の高いユーザに影響が出る可能性があります。アクセシビリティ配慮は必要です。
- マーケティング用語の「フリッカーフリー」はベンダー間で定義が異なるため、実測データや仕様（PWM有無・周波数）を確認すること。
まとめ
「ちらつき」はハードウェア（バックライト・照明）とソフトウェア（描画・アニメーション）の双方から発生し得る視覚現象で、ユーザ体験や健康に影響するためIT分野では重要な設計課題です。根本対策としてはハード側の安定化（DC調光や高周波PWM）、ソフト側の描画最適化（ダブルバッファ／GPU利用、レイアウト抑制）、アクセシビリティ基準の遵守（WCAGのフラッシュ基準や prefers-reduced-motion）を組み合わせることが有効です。問題が発生したら、視覚的観察に加えて光学的な波形取得で定量的に評価することを推奨します。
参考文献
- W3C — Understanding Success Criterion 2.3.1: Three Flashes or Below
- Epilepsy Foundation — Photosensitivity and epilepsy
- IEEE 1789（推奨文献・概要） — IEEE Recommended Practices for Modulating Current in High-Brightness LEDs for Mitigating Health Risks to Photobiological Safety
- MDN — prefers-reduced-motion
- Microsoft Docs — Double Buffering (GDI)
- Wikipedia — Flicker (light)
- EIZO — モニターのちらつき（日本語解説）
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