劇場の煙と霧

劇場の煙と霧は、特殊効果の煙、霧、または靄とも呼ばれ、エンターテイメント業界で使用される雰囲気効果のカテゴリです。霧の使用は、映画やテレビ番組、ライブシアター、コンサート、ナイトクラブやレイブ、遊園地やテーマパーク、さらにはビデオアーケードなどの会場で見られます。これらの雰囲気効果は、特殊効果の作成、照明や照明効果の可視化、特定の気分や雰囲気の感覚の作成に使用されます。最近では、より小型で安価なフォグマシンが一般に利用できるようになり、霧効果は、小さなホームパーティーからハロウィーンやクリスマスまで、住宅用途でより一般的になりつつあります。

劇場用フォグと劇場用フォグ マシンは、使いやすさ、携帯性、耐久性に優れていることから、エンターテイメント業界以外の産業用途でも普及しつつあります。劇場用フォグの一般的な用途としては、環境テスト ( HVAC検査など) や緊急対応要員および災害対応訓練演習などがあります。

軍隊は歴史的に、訓練や戦闘で部隊の動きを隠すために煙や霧を使用してきましたが、その技術は演劇や映画で使用されるものと技術的に似ています。

人工霧に短期的または長期的にさらされると、健康被害が発生する可能性があります。霧の種類によっては、他の霧よりも健康に悪いものもあります。霧を発生させる機器の取り扱いにも健康リスクがあります。

エンターテイメント アプリケーションで使用されるフォグ効果には、一般に、煙、霧、もや、および「低層」効果の 4 種類があります。

煙効果とは、スモーク クッキーや既成の煙カートリッジなどの花火材料、またはお香やHVAC煙ペンやペン などのその他の可燃性物質によって生成される劇場の雰囲気効果を指します。

煙は、霧やもやが構成されている液滴ではなく、燃焼中に放出される固体粒子で構成されている点で、他の大気現象と区別されます。

霧は、さまざまな種類のグリコールまたはグリコールと水の混合物（霧液と呼ばれる）を熱交換器（基本的には抵抗加熱素子が内蔵された金属ブロック）に送り込み、液体が蒸発して厚い半透明または不透明な雲が生成されるまで加熱することで生成されます。この目的のために特別に製造された装置は、霧発生装置と呼ばれます。

舞台上で劇場用の霧を作り出す旧式の方法（映画ではまだこの手法が使われている）は、サーマルフォガーと呼ばれる装置を使うことだ。これはもともと殺虫剤を散布するために設計されたもので、石油製品（通常は灯油かプロパン）を吸引し、燃料に点火して炎を作り、空気と殺虫剤の混合物を加熱して濃い霧を作り出す。この手法は軍隊が煙幕を作るために使う煙発生装置に似ており、発生する霧の量と必要な石油燃料の都合上、通常は屋外でのみ使われる。劇場用では、殺虫剤の代わりにグリコール、グリコールと水の混合物、または水が使われるのが一般的である。

「低い位置にある」霧の効果は、フォグ マシンと、この目的のために特別に設計された別の装置を組み合わせることで作成できます。霧がフォグ マシンから出ると、ファンと氷を含む装置を通過するか、エアコンに似たファンとコンプレッサーを含む装置を通過することで冷却されます。その結果、地面から数フィート以内にとどまる比較的濃い霧ができます。霧が温まるか、かき混ぜられると、上昇して消散します。劇場用フォグ フルイドの製造元数社は、より濃く、より一貫した霧の効果を生み出すために、CO ₂と併用するように特別に設計された特別配合の混合物を開発しました。これらの冷却装置は二酸化炭素を使用しませんが、特別に配合されたフォグ フルイドは通常のフォグ フルイドよりも濃い霧を作り出します。

ヘイズ効果とは、ロックコンサートの「ライトフィンガー」などの照明光線を主に見せることを目的とした、目立たない均質な雲を作り出すことです。この効果はヘイズマシンを使用して生成され、通常は2つの方法のいずれかで行われます。1つの手法では鉱油を使用し、電気または圧縮CO ₂で駆動するスプレーポンプで鉱油を霧状にして噴霧します。ヘイズを作成するもう1つの手法では、グリコールと水の混合物を使用して、霧の効果を作成するのとほぼ同じプロセスでヘイズを作成します。どちらの場合も、使用する液体はヘイズ液と呼ばれますが、異なる配合には互換性や互換性はありません。グリコール/水ヘイズ液は、曖昧さを避けるために「水性ヘイズ」と呼ばれることもあります。

少量のヘイズは、圧力をかけた鉱油を含んだエアゾール缶からも生成できます。生成されるヘイズの密度と充填可能な空間の容積はヘイズマシンより大幅に小さくなりますが、エアゾール缶には持ち運び可能、電気が不要、生成されるヘイズの量を細かく制御できるなどの利点があります。

圧縮シリンダーに貯蔵された液体二酸化炭素(CO _{2 ) は、劇場の霧発生装置と組み合わせて使用​​され、「低い位置にある」霧効果を生み出します。液体 CO 2 を}使用して劇場の霧を冷却すると、地面から数フィート以内にとどまる濃い霧が生まれます。霧が温まるか、かき混ぜられると、上昇して消散します。劇場の霧液を製造する複数のメーカーが、CO _{2と組み合わせて使用​​することを目的とした、より濃く、より一貫した霧効果を生み出す特別配合の混合物を開発しました。効果の持続時間は、劇場の霧発生装置の加熱サイクルと液体 CO 2}の消費速度によって決まります。

ドライアイスが浸された液体の凝結により、大きく渦巻く霧の柱が作られる。ドライアイスが液体の塊に浸されると、純粋な_{二酸化炭素}の気泡が形成され、次に大量の液体分子が気泡の表面で蒸発し始め、気泡になる。蒸発した液体分子は後に気泡内で凝結して霧を作り出し、これがルシャトリエの原理に基づいてさらに液体分子の気泡への蒸発を引き起こす。^[1]霧はタイミングと持続時間を制御するために電気ソレノイドバルブを通して放出される。ソレノイドバルブが閉じられると、霧は急速に空気中に拡散し、ほぼ瞬時に効果が終わる。この効果は、花火の代わりに蒸気の間欠泉をシミュレートしたり、マジックの最中に現れたり消えたりするための瞬間的な不透明な壁を作成したりするなど、さまざまな用途に使用できる。

ドライアイス（固体二酸化炭素）効果は、適切な容器（例えば、温水器コイルが入った55ガロンのドラム）で水を沸騰またはそれに近い温度まで加熱し、そこにドライアイスを1つ以上落とすことで生み出されます。二酸化炭素は大気圧下では液体として存在できないため、ドライアイスは昇華して瞬時にガスを生成し、^[2]水蒸気を凝縮して濃い白い霧を作り出します。容器の上部に設置されたファンが霧を必要な場所に導き、地面近くで渦巻く霧を作り出します。水中のドライアイスが水を冷やすと、生成される霧の量と持続時間が減り、水を再加熱するための「休止」期間が必要になります。

ドライアイスは、霧発生装置と組み合わせて使用​​して、低層霧効果を生み出すこともできます。ドライアイスは、両端に開口部​​がある断熱容器内に入れられます。霧発生装置からの霧は、容器の片側からポンプで送り込まれ、反対側から流れ出ます。この技術により、低層霧を「安価に」生成できますが (液体 CO2 のシリンダーやヒーター内蔵の防水容器をレンタルするコストと比較した場合₎、生成される低層霧の量は一般に少なく、大気の乱れの影響を受けやすくなります。

液体窒素(N ₂ ) は、ドライアイスに似た方法で、低い位置に霧を発生させるために使用されます。機械が水を沸点近くまで加熱し、蒸気を発生させて密閉容器内の湿度を高めます。液体窒素を容器に注入すると、水分が急速に凝縮し、濃い白い霧が発生します。容器の出口に設置されたファンが霧を必要な場所に導き、地面近くに広がる霧を作り出します。このタイプの機械は、この方法で生成される霧が水滴のみで構成され、霧が消散する際に表面に残留物がほとんど残らないため、一般に「ドライ フォガー」と呼ばれます。ドライ フォガーは、このタイプのフォグ マシンの特定のブランドの商標名でもあります。窒素の代わりに液体空気を使用することもできます。

グローブ座（1598-1613）は、雰囲気作りや特殊効果のために公演中に煙の効果を使用していたと伝えられている。^[3]

1934年3月23日、アデレード・ホールはハーレムのコットン・クラブで行われたコットン・クラブ・パレード第24回大会のオープニングを務めた。^[4]ショーの中でホールは「Ill Wind」という曲を紹介したが、^[5]これはハロルド・アーレンとテッド・ケーラーが彼女のために特別に書いた曲である。^{[6] [7] [8]}ホールが「Ill Wind」を演奏しているときに、窒素の煙がステージの床を覆った。このような効果がステージで使用されたのはこれが初めてであり、センセーションを巻き起こした。^[9]

スモークマシンを使用する場合、一般的なテストは、会場を満杯に煙で満たして、煙探知機がまだ作動しているかどうか、またはテスト対象の会場内の他の場所の探知機を作動させるほどの煙が会場から漏れているかどうかを確認することです。この方法は、スモークテストとして知られています。

スモークマシンは、ダクトの漏れを特定したり、空気の流れを視覚化したりするために、 大規模なHVACシステムのテストでよく使用されます。

煙や霧の効果を作り出す技術とテクノロジーは絶えず進化しています。エンターテインメント業界で使用するために劇場用霧を制作、開発する人々は、その努力に対して数多くの評価を受けています。

• 1992 年 3 月 7 日、映画芸術科学アカデミーは、液体窒素を使用して安全で濃密な低い位置の乾燥霧を生成するドライフォガーの設計と開発に対して、ジム・ドイルに技術功績賞を授与しました。
• 1998 年 2 月 28 日、映画芸術科学アカデミーは、液体合成空気システムの開発と実現に対して、ジェームズ F. フォーリー (UCISCO)、チャールズ コンバース (UCISCO)、F. エドワード ガードナー (UCISCO)、ボブ ストーカー、マット スウィーニーに技術功績賞を授与しました。
• 2008 年 1 月 4 日、映画芸術科学アカデミーは、「Tiny Foggers」として知られる電池駆動の一連のフォグマシンの設計と開発に対して、OTTEC Technology GmbH の Jörg Pöhler 氏と Rüdiger Kleinke 氏に技術功績賞を授与しました。

このコンパクトでよく設計された遠隔操作可能なパッケージの操作特性により、より大型で従来のフォグユニットではまったく実現不可能な、さまざまな安全な特殊効果が可能になります。^[10]

• 1985 年 3 月 25 日、映画芸術科学アカデミーは、映画制作用の霧や煙を生成するための改良された無毒の液体の開発に対して、ロスコ研究所のギュンター・シャイトに科学技術賞を授与しました。

二酸化炭素の濃度が安全でないと、頭痛、吐き気、かすみ目、めまい、息切れなどの症状を引き起こす可能性があります。濃度が高くなると意識を失い、窒息して死亡することもあります。圧縮二酸化炭素またはドライアイスを使用する場合は、常に十分な換気が確保されていることを確認し、緊急時には密閉された空間から_{二酸化炭素を}速やかに排出する手順が確立されていることを確認してください。

ドライアイス (-78.5 °C) は、取り扱いを誤ると凍傷の重大なリスクを伴います。これらの製品を取り扱う際は、長袖や手袋などの適切な保護具を常に着用してください。圧縮シリンダーに保管された液体二酸化炭素 (5 気圧、-56.6 °C) も、圧力下にある物質に伴うすべての危険を伴うため、適切に取り扱う必要があります。

窒素自体は比較的無毒ですが、高濃度になると酸素と置き換わり、窒息の危険が生じます。液体窒素 (-195.8 °C) は、取り扱いを誤ると凍傷や低温火傷の重大なリスクを伴います。これらの製品を取り扱う際は、長袖や手袋などの適切な保護服を着用してください。液体窒素は圧縮シリンダーに保管されるため、圧力がかかった物質に伴うすべての危険を伴うため、それに応じて取り扱う必要があります。

劇場の霧や人工ミストにさらされることによって生じる可能性のある健康への影響については、多くの研究が発表されています。

最初の研究は、アクターズ・エクイティとの契約に基づき、コンサルテック・エンジニアリング社が実施した。コンサルテックの研究結果は、さらに2つの研究によって確認された。1つは1994年に国立労働安全衛生研究所が完了させた健康被害評価研究^[11]で、もう1つは2000年にマウントサイナイ医科大学の地域予防医学部とENVIRONが行った研究^{[12]である。両研究は}アクターズ・エクイティと全米劇場プロデューサー連盟向けに準備されたもので、ブロードウェイミュージカルの俳優や出演者への影響に焦点を当てていた。3つの研究すべての結論は、劇場の霧への長時間のピーク曝露に関連して、目や呼吸器などの粘膜の炎症があるというものだった。2000年の研究では曝露ガイドラインが概説され、俳優が健康や発声能力に悪影響を受けないようにすると判断された。

別の研究^[13]は、火災を模擬した状況でのスタッフの緊急訓練のために、民間航空業界で劇場用霧を使用することに焦点を当てました。この研究では、目や呼吸器の刺激が発生する可能性があることがわかりました。

2005年5月、ブリティッシュコロンビア大学環境健康学部が実施した研究がアメリカ産業医学ジャーナル[ ^14]に掲載され、ライブシアター、コンサート、テレビや映画の制作からゲームセンターまで、さまざまな娯楽施設のスタッフの呼吸器への悪影響について調査しました。この研究では、鉱油やグリコールベースの霧への累積的な暴露が、呼吸器の健康に対する急性および慢性の悪影響と関連していると判定されました。この研究では、グリコールの霧への短期的な暴露が、咳、喉の乾燥、頭痛、めまい、眠気、疲労と関連していることが分かりました。この研究では、煙と霧への長期暴露が、胸の圧迫感や喘鳴などの短期的および長期的な呼吸器系の問題と関連していることも分かりました。

エンターテイメントサービス技術協会は、エンターテイメント会場で使用する劇場用霧または人工ミスト組成物の基準をまとめており、「健康な出演者、技術者、または通常の労働年齢（18歳から64歳まで）の観客に害を及ぼす可能性が低い」としています。^[15]この基準は、ESTAが委託したCIH文献調査の結果に基づいており（ただし、それだけではありません）、水とグリコールとグリセリンの混合物からなる霧液組成物（いわゆる「水性」霧液）のみに適用されます。

グリコール霧への短期的な暴露は、頭痛、めまい、眠気、疲労感を伴うことがあります。煙と霧への長期暴露は、上気道および声の症状に関連する可能性があります。煙と霧への長期（複数年）暴露は、短期的および長期的な呼吸器系の健康問題に関連しています。劇場の煙への暴露を可能な限り低いレベルにまで減らす努力をすべきです。映画やテレビのセットのポストプロダクションでデジタル効果を使用することは、撮影中に劇場の煙や霧を使用するよりも安全な方法であると考えられますが、^[16]これは常に現実的であるとは限りません。

• フォグマシン
• ヘイズマシン

• シアターエフェクトUS – このサイトには霧に関するよくある質問が多数掲載されています
• Rosco USA – フォグマシンの仕組み
• オンタリオ州労働省 – ライブパフォーマンス業界向け霧と煙の安全ガイドライン
• – フォグフィルム特殊効果