镜痴特区001:雙筒鏡基本認識

leicaeddy · 发表于 2005-6-3 15:01

剛修定雙筒鏡基本認識 BinoBasic 101, 加入了最新稜鏡討論. 建議可以取代固頂原貼.[em01]
如果大家認為應該的話,我亦可將 www.geocities.com/binocritics/index.htm 內容共50几款評測上到北旅,不过內容量頗大,要老刈另開新欄才行.

leicaeddy · 发表于 2005-6-3 15:02

機身考慮
1. 耐用度(Durability)
@直筒型結構較緊密,容易製成中央調焦防水機型, 比較耐用.
@廉價普羅型結構較弱,不耐撞,光軸容易失行.高級机型大都較笨重.至近期才出現較廉價的中央調焦防水機型.

2. 防水性(Waterproofness) @WR= water resistant 可防止水花濺入機身內,但不能抗水壓.
@WP= water proof 通常內部鏡身注氮,橡膠O環封口.可抗水壓由一米至五米不等,鏡身內部不會積聚水氣或發霉.但若保養不佳最外鏡面亦可發霉或括花. (JIS 6=日本標凖防水1米/ 5分鐘, JIS 7 =日本標凖防水5米/ 5分鐘)

3. 對焦系統(Focusing system)
@中央式: 鏡身中央有大型調焦環,可使兩邊目鏡一起對焦,另右目鏡可獨立轉動調較右眼視距.
@獨立式: 左右目鏡分別可以個別對焦,水密性較佳,但日間觀景卻不方便.
@中央+獨立式: 鏡身有一中央大型調焦環,環分 2 部份,合在一起時可作中央對焦,分開時可左右眼獨立對焦,為最佳對焦方式.
@內部對焦: 對焦時移動鏡身內部組件,機身長度保持不變,為防水設計.
@外部對焦: 對焦時移動目鏡部,机身長度會改孌,水密性較差.

4. 目鏡眼杯(Eyecup)
@橡膠型: 傳統橡膠式眼罩,戴眼鏡的話可將眼杯反下,但眼杯容易變形和留下摺痕.
@拉出推入型: 戴眼鏡時眼杯可推入目鏡內,不戴眼鏡時可將眼杯拉出,較高級机型使用.
@旋轉型: 眼杯接目環可旋入旋出,方便不同視距人仕,是最佳設計.

5. 機身包膠(Armoring)
@傳統珠皮型: 外層包著硫化鋅珠皮,美觀但沒有保護作用.
@包膠或合成物料: 並不代表防震,更不代表防水! 只代表可以輕微吸震、較易手持、防滑.

6. 德國和美國式(German or American Style)
@專指普羅鏡身設計,德國式為2截式設計,鏡筒可拆開,美國式則為一整個机身設計,比較耐用.

7. 重量(Weight)
@口徑4cm,重 500-800g的機型都較易手持,掛在頸上亦無問題.
@口徑5cm,重約1Kg 對某些人來說可能較重,但机身只要設計得當,分散重量,仍可手持使用.
@口徑5cm,重量超過1Kg者,如Fujinon 7x50,Leica 10x50 BN 等,較適宜安在腳架上使用.
@直筒鏡結構緊密, 使用時雙肘成直角垂下,使鏡身重量由骨骼支撐,較適合長時間使用.使用普羅鏡時雙肘則傾向向外撐開,使鐘鏡身重量由肌肉支撐,不利長期使用.
@口徑7cm以上者,基本一定要用腳架支撐.
@口徑太少,重量太輕如迷你型雙筒鏡,如Zeiss 8x20 ClassiC,雖易手持但重量太輕、慣性不夠,容易隨呼吸脈博跳動,亦不利手持觀測.

8. 影像防震裝置(Image stabilizing system)
@機械式:稜鏡或物鏡部份以機械彈弓、緩衝系統減低震動,使高倍影像變得較穩定,缺點是手部需長時按鈕,價錢超貴! (如 Zeiss 20x60 I.S. 要三萬多港元)
@電子型: 電子感應系統以電力驅動稜鏡不停調較角度,以補償震動之影響.缺點是稜鏡常移位, 導致影像清晰度下降.此外價錢也昂貴. (Canon 8x25 I.S. 最平机型也需2000港元.)
@影像穩定雙筒鏡質素一般不俗,但最後光學質素又不一定最高.

9. 雙筒鏡的保養(Maintenance)
@雙筒鏡最忌撞擊,尤其廉價機型.
@觀景時不要把鼻子靠近目鏡,引致水氣積聚.當外露鏡片沾上油污時,可用藥用酒精 (isopropyl alcohol 70%) 和特殊微纖維布料(microfiber cloth)把油污擦去.
@防水型號若沾上海水,可以清水將之沖洗乾淨再風乾.
@長期不用時, 將之放在裝有防潮珠的密實袋或電子防潮箱內,但切勿放在皮盒內,因為皮盒易發霉和吸水.
@若鏡身內發霉,不應自行拆散清潔,最好寄回原廠修理.

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leicaeddy · 发表于 2005-6-3 15:03

規格考慮

[B]1. 物鏡口徑(Objective diameter/Aperture)[/B][U][/U]

例: 雙筒鏡 7x50 這規格中,物鏡口就是50mm.口徑越大,集光力越高,所見暗星越多,影像越亮,解像度越高越銳利.但一闊三大,重量也更大!而且大鏡較難研磨.4cm級較輕便,但所見暗星不及5cm級.3cm 級集光力比較弱,但較輕巧,日間觀鳥比較方便. 比5cm大的机型都較重,而且較難保持平衡,需用腳架支撐.

總的來說,8x40,10x40 等机型較方便,適合一般用途.8x30机型最適合觀鳥.而較大型的7x50, 10x50 則較適合天文用途.

註: 集光力是指物鏡收集光線比肉眼強多少倍的能力,純以物鏡面積計算,公式是: 物鏡面積 / 瞳孔面積(7mmx7mm).然而鍍膜、製作精度也會影響光度.一枝優秀的10x40的光度是可比中級的10x50高!

[U][B]2. 倍率(Magnification)[/B][/U]

例: 雙筒鏡7x50 這規格中,放大倍率是7x 或7倍.

倍率計算公式: 物鏡焦距 / 目鏡焦距

倍率是指將景物拉近的能力.舉例來說,一枝10倍雙筒鏡可將1000米外景物''拉近''到100米處. 其實際觀察大少等於我們走近到100米外觀景.放大率越高,所見景物越大.

倍率較高者會使背景較黑,暗星較易呈現,但高倍率會令影像變得較朦,亦會將手震幅度放大 (optical leverage effect),使影像搖動不已.一般來說10倍乃是一般人之極限.

低倍率情況下影像較光,亦較清晰銳利,色差及其他像差亦較少.但背景光害之影響亦會較利害,減低反差.而且解像力不足會使疏散星團不能分解清楚.

[U][B]3. 出射光瞳(Exit pupil)[/B][/U]

計算: 物鏡口徑(mm) / 倍率

當你手持雙筒鏡使目鏡距離眼睛約2呎時,你會見目鏡中央有一個圓型光點,其餘地方為黑色.這光點就是出射光瞳.

出射光瞳首先告訴我們望遠鏡的質素.質素上乘者出射光瞳為一個完美清晰的圓形光點,位處中央, 周圍呈黑色. 對普羅稜鏡機型而言光點內有稜鏡影子代表稜鏡是次級玻璃(BK7).周圍漏光則代表鐘鏡身防反光不佳.出射光瞳偏向一方或成欖核型則代表內部光軸孌歪.

出射光瞳越大,代表影像較光及較清晰銳利 (倍率低) 而且眼球較易看到影像,適合海事、環境不斷晃動場合下使用.出射光瞳太細會使影像難于對準觀測.但過了7mm 即超越人眼瞳孔極限大少,一部份光線便散失掉,造成浪費. 而且人越老瞳孔越細,如50歲的人瞳孔夜間中擴到最大亦只有 5mm! 故此 7mm机型如 7x50, 8x56,10x70 開始乏人問津.出射光瞳 5mm 机型如10x50, 8x40 反而最為適中.在日間我們眼睛瞳孔直徑約2-3mm,故此出射光瞳少於3mm的如 Leica 8x20 BC 於日間觀景沒有問題,但夜間使用就不適合.

[U][B]4. 視場(Field of view)[/B][/U]
視場即是我們觀景的範圉.視場越大,觀測範圉越大.視場表示方法有數種:

1. 度數: True field of view = 7* 表示視場(整個直徑)可見7度視野.天空由東到西180度,月球視直徑半度,亦即表示視場直徑內可容納14個月球連成一線.

2. 以呎表示: True field of view = 373ft/1000yards. 即觀看1000碼外景物時可見視野範圍為373呎.以簡單三角學計算,把373呎除52.5 即可計出度數.

3. 表面視場: Apparent field of view. 視場大少取決於目鏡設計方式.同樣目鏡下,倍數越高,實際視野一定變窄!比較不同目鏡一定要用數面視場,計算方法很簡單: 數面視場= 實際視場 x 倍率. 如一枝 10x50 7* 目鏡數面視場即70度.

數面視場60度以上机型稱為廣角鏡,視野寬闊,但邊緣通常較多像差,影像較鬆散.使用優質机型如從大窗口觀景一樣,非常過癮.即使邊緣有點像差也是值得.50-60度是標準机型,在視野和週邊成像取得平衡. 50度以下像由飲管中看風景,視野太窄,感覺不好.

[U][B]5. 視距(Eye relief)[/B][/U]

視距指在能夠清晰看到整個視場下,眼睛和目鏡之間最短距離.視距長度以mm表示,取決於目鏡設計.視距太短時,若眼睛不是貼近目鏡玻璃便導致視野邊緣失光,不合戴眼鏡人仕使用.•視距太長,影像容易有黑影出現,但只要將眼杯拉長問題即可解決•.戴眼鏡人仕請選視距14mm以上之型號.

又要視野大,又要視距長,又要像差、眩光少,目鏡需要複雜多鏡片加上高級鍍膜設計,目鏡部份亦因而變得巨大,導致高級雙筒鏡價格水漲船高,非常難求.

[此贴子已经被作者于2005-6-3 7:11:54编辑过]

leicaeddy · 发表于 2005-6-3 15:04

格鏡指標

1.稜鏡形式(Prism type)

雙筒鏡的靈魂是一組稜鏡 (2個).稜鏡作用是將影像變回正立像.

傳統普羅稜鏡式 (Porro prism),(曲筒)型使用2個 45-90-45度直角稜鏡內全反射原理,把光路折曲.其優點是構造簡單,透光率高,而且物鏡相距基線變長,雙眼視差較大,影像較富立体感.用普罗棱镜望远镜来观察会改变我们习惯的透视感和体视感。一方面，距离感被压缩了，另一方面，立体感被增大。普羅稜鏡式雙筒鏡也會影响我们對物体大小和距離的判決. 缺點是体積較大,看近處景物容易產生雙重影像.此外系統結構不夠緊密,光軸易歪,手感較差.

普羅稜鏡玻璃材質主要有2種,較佳折射率(光學密度指數)高的是BaK4 barium crown glass, 較次的BK7 borosilicate glass. Bk7稜鏡折射率接近能產生全反射的下限，所以稜鏡中心反射很好，但是在邊缘的一小部分光线無法產生全反射而“泄漏”出去,導致出現出瞳光斑邊缘存在陰影切邊, 減低透光率.

使用更高折射率的玻璃可以修正這個問題，使用Bak4玻璃的普羅稜鏡效率可以達到同级最高，透光率可達或者超過94％。普羅稜鏡系统在理論上十分有效，因為四個反射面都可以產生全反射，光綫没有損失。

倒置普羅稜鏡式 (Inverted Porro prism)原理一樣,只是把稜鏡向內反屈,物鏡比目鏡更靠近一起,優點是結構較為緊密小巧,缺點是欠缺立体感.結構限制口徑,一般質素亦較次級.

另一種稜鏡構形為直筒稜鏡式 (Dach prism),亦為2個稜鏡組合,但排成一直線.有Schimdt-Pechan Roof別漢屋脊鏡式或 Abbe-Konig 式,結構比較複雜,需要精度亦較高,不易研製.
傳統上最常見的屋脊稜鏡缺點很多.首先它的結構比較複雜,光线共內全反射六次.當中有一个界面無法產生全反射, 大部分光线會射出去而不是反射。所以需把這个反射面鍍成鏡面。开始用銀，之後用鋁 (不易被氧化影晌反射率）。自注氮防水鏡普及後之後又用回銀(反射率更高).不幸的是,銀反射膜仍没有內全反射效率高，而用鋁反射膜光度損失更到15％!

此外,當光從鏡面反射回来的时候,其相位會改變 (phase shift).一部份光會被部分偏振化(polarisation).當两束部分偏振化的光相遇互相干涉的時候，光度會再損失(破壞性干涉效應, destructive interference). 最終導致屋脊鏡和同級普羅鏡比就會暗一些,成像偏軟.
Abbe-Konig 式光路比五稜鏡式簡單,但只有蔡司生產. 它的長度要比施密特別漢五稜鏡式長不少.Abbe-Konig稜鏡的優點是不需要鍍反射膜，所有的光线都可以用於全反射。結果透光率更高,達90%或以上,加上光線在稜鏡內反射四次,比Pechan式反射六次為少.故此影像較同級Pechan式直筒鏡光一點.但這種稜鏡仍然有相位改變和干涉的問題，原因和Pechan式略有不同但是结果却一樣嚴重,也會對亮度和分辨率造成影响.而且除新FL系列外, 其餘產品在色差控制、銳利度表現上又似乎較差,不知何故.

直筒鏡優點是結構緊密,容易手持,較適合看近處景物如觀鳥.缺點是價錢較昂貴,立体感不及傳統普羅稜鏡式机型.(頂級8x30 司華洛世奇直筒鏡約6000元, 同廠8x30 普羅鏡約4000元)而且看亮光源時容易出現十字星.然而隨著觀鳥活動普及,越來越多人選用直筒鏡,其質素也隨市場需求而提高,質素根本不會低過傳統普羅型.

[B]1.1 直筒稜鏡鍍膜(Prism Coating)[/B]

在1988年, 前西德蔡司研製出了一种稜鏡鍍膜技術.它和增透镀膜十分類似------都由數層非常薄的高折射率材料構成,但厚度隨距離中心而改變,技術要求極高. 它有效消除了Abbe-Konig 中的相位會改變問題. 别的廠商也很快把類似的技術應用到別漢屋脊鏡式上以提高成像的亮度和分辨率.这些鍍膜都叫做“相位修正鍍膜, phase (correction) coating”,它至少使得Abbe-Konig 式（因为没有反射損失）可以和最好的普羅稜鏡式達到相同的透光率（大于90％）和分辨率.Schimdt-Pechan別漢屋脊鏡式的改進效果要小一些.但亦增加反差和分辨率.當然相位修正鍍膜也有好有劣,不同廠商所镀膜也會有很大的差别。一些大廠如 L,S在90年代初推出相位修正鍍膜別漢屋脊,而Nikon在97年中推出Venturer LX同類產品.真正普及大眾化型的要到0l年初Olympus EXWPI上市.自此之後,相位修正鍍膜成了一個重要技術指標.

近几年,一些高端廠商把施密特别漢稜鏡中的銀反射面用非常複雜的高－低折射率材料混和鍍膜 (dielectic coating)来取代. 此技術於90年代中開始應用于高端天文用 diagonal mirror (不是天頂稜鏡),在一塊完美光學平面上鍍上數十層非金屬鍍膜,反射率升到空前的99+%.當然價錢非常昂貴,一個價錢二仟多港元!为了能够接近全反射的效果,可見光譜内的光必須被分成許多波段,不同鍍膜層針對不同波段而設計. 最早使用的超過30層的鍍膜增加了2％－3％的透光率,約02年上市.更新的產品應用了70多層的鍍膜来增加别漢稜鏡的透光率,使其光學水凖終於達到了最好的稜鏡系统.其鍍膜好壞主要取决於把光譜能够细分到什麼程度,這个细分的數量决定鍍膜層數及制造工藝.

關於増加2至3%反光率会否改善像質問題,小弟曽比較過 Lumincon 96% 及 98% enchanced reflectivity diagonal mirror(價格相差很大) 發覺其反光率的确存有分別,稍注意已可看到.此外日間比較過 Leica 10x42 Trinovid (稜鏡鍍銀,2001) and Leica 10x42 Ultravid (42 層 dielectic coating, 2003),平行比較下後者的确比前者稍亮及銳.
以後一講直筒镜,除了相位鍍膜外,還有更高一級:dielectic coated 相位鍍膜別漢稜鏡!巿面上暫知有 Zeiss 32 FL (70多層), Leica Ultravid (42層)採用, Swarovski swarobright 鏡款(30多層) 也應是dielectic coating.這也許可幫助解釋什麼是世界頂級名鏡.

[B]2.鏡片鍍膜(Coating)[/B]

利用光學干涉 (Interference) 原理,一片鏡片表面鍍上一層適當鍍膜可增加透光率,減少反光,加強反差.單層簡單鍍膜如 MgF2 呈藍色,主要反射藍光,透光率低,只約95%.而且色調偏黃.多層鍍膜較佳,減低不同頻率的光線反射, 透光率更高,最高可達99%以上!一枝鏡筒內起碼有10多個光學面,合成結果(O.99的10次方 v.s. 0.95的10次方)非同小可!

最佳的多層鍍膜應不會反射任何光線.實際上應呈暗紫紅色或暗綠色.此等鍍膜不但改善透光率,抑制鏡內光線散射, 而且增強清晰度.反而流行的平價紅膜鏡 (Ruby coating) 只會反射紅色光,減低透光率,使影像呈現暗綠色,不適合日常賞鳥觀星,只宜雪地上反光太強情況下使用.

鍍膜雖然增加透光率和改善反差(光暗位分明),但表面卻容易受到霉菌侵蝕或易刮損,此乃其主要缺點.

[B]3.銳利度(Sharpness)[/B]

現代一般望遠鏡在日間中央視場的銳利度表現不致太差,試銳利度最好在觀星場合.使用較高質機型看星應會呈現點狀,而平價機型時星點則會化開.色差大的形號在銳利度的表現通常較差.以往沒有相位修正鍍膜處理的直筒鏡在鏡銳利度和光度上比普羅型差一些,但今天頂級鏡已基本解決先天缺陷.

[B]4.偏色,色彩還原度(Color bias, Color rendition)[/B]

不同鍍膜讓某種光線通過較多,使視場偏向某種顏色,如較次級品種是偏暗黃.但歐洲高級机種如蔡司、徠卡(袖珍鏡)都稍偏鮮黃色,但實際上卻更感覺上視野較光亮,反差提升,予人一種世界是美好的感覺.此特質在歐洲光線不足的森林非常有用! 輕微偏色只是小問題,理應對觀星沒有影響,但會影響個人對某些品牌觀感.無可否認,偏色會降低色彩還原度,這是取捨問題.當然嚴重偏色就會大大扣分.
[B]
5.通透清晰度(Image clarity)[/B]

大部份平價國產鏡都有一個通病,就是通透度比以往大有改善但仍不足,總是有種灰濛感. 最佳的雙筒鏡是在使用時完全感覺不到玻璃的存在! 這亦是一個重要評級標準.其成因頗複雜,包括鍍膜、鏡身設計、玻璃質素等等.但最失望的是某頂級機型亦.......

[B]6.亮度(Brightness)[/B]

影響亮度有三個主要因素:稜鏡、鍍膜、色調.色調偏青感覺上光度會低些而色調偏鮮黃恰好相反.優質鏡在光度大體上都足夠有餘,格鏡時無需要為一點點光度而作意氣之爭.只要是同級機型,像差、通透感、色彩差異往往更大更為重要.

[B]7.眩光控制(Internal flare control)[/B]

絕大部份袖珍鏡和中型鏡因機型所限,其機身內遮光系統不能把在低角度射入雜光擋掉,加上鍍膜質素欠佳,在順著陽光方向觀景時光線在機身內部不規則散射,導致整個視場都被瀰漫眩光所蓋,嚴重影響觀測效果.多層鍍膜減低內反射可將眩光控制得較佳.較高級機型物鏡前罩做得較長,發揮遮光罩放果,但仍不能完全解決問題.

此外某些機型目鏡片數較多,而鍍膜技術又欠佳者,觀看夜景時亦容易出現鬼影現像.

[B]8.立體感(3-D effect)[/B]

這個因素可說是傳說中的指標.雖云普羅型的立體感較大,但即使是同級機型,所出來的效果又不是每只皆一樣.記憶中應以CZJ 7X50效果最佳,Pentax 6x30 Mariner 也不俗.但即使是直筒鏡,Leica 10x50BA感覺上又會比Zeiss Victory強一點.國產62式光學質素平庸但又帶給我強烈立體感!95式光學質素合格但立體感又欠奉!這指標在正規說明書中隻字不提,故只能說是筆者自創之指標.不過若有一鏡能帶給我當年CZJ的立體感覺的話,我會立即去馬!　

[B]9.像差(Abberation)[/B]

A. 色差(Chromatic aberration)

光線穿過玻璃時產生折射現象, 不同頻率光線折射角度有別, 形成在高反差影像旁出現藍/黃邊. 色差問題在高倍率時尤其嚴重. 所幸雙筒鏡倍數較低, 色差問題不大. 改善方法是使用昂貴光學玻璃如 ED (Extra Low Dispersion, Nikon 於1972年推出), Fluorite 螢石鏡 (Canon 於1969年大規模生產) 籍其高折射率抑壓不同光線之折射角度,從而降低色差.但一些數千元的雙筒鏡都只使用普通玻璃而產生極佳成像.色差絕對是一個重要格鏡指標.

B. 球面差(Spherical aberration)

普通球面玻璃其性質使邊緣光線不能聚焦在同一焦點上,越近邊緣光線焦點越短.導致邊緣鬆散.而且中央解像度及亮度也有所影響.解缺方法是鏡內裝設特殊研磨的非球面鏡 (多個曲面),改善邊緣變形情度.廣角機型邊緣有些鬆散不是問題,但要儘量避免.

C. 場曲(Field curvature)

場曲指影像聚焦的焦平面是一塊曲面.影像不會變矇,但週邊直線會孌成曲線!解決方法是在鏡內加上平場透鏡Field flattener.(如Nikon 7x50 Prostar)

D. 枕型失真(Pincushion effect)

是另一種像差.影像不會變矇,但越近邊緣,影像會變形,像是倍率變大!然而像蔡司、徠卡、司華洛世奇等名鏡這種像差是故意加上去的.因由在手持雙筒鏡橫掃眼前樹木風景時感覺反較自然(angular fidelity),而加上平場透鏡的機型(linear fidelity)反而會出現浮凸效果!個人認為在廣角機型下,除非週邊變形極為礙眼,否則邊緣直線是否夠直沒有實際意義.
　
此文得以完成,有賴Steve Ingraham 的文章及funder兄的翻譯.在此再三鳴謝.

[此贴子已经被作者于2005-6-3 13:15:03编辑过]

wfs55 · 发表于 2005-6-3 15:40

非常感谢Leicaeddy给大家带来这篇精彩,祥实和高度准确的好文.我会反复拜读,认真领会.
同时也要感谢funder的辛勤付出.
除了观星以外(本人没有玩过),自己的玩镜的体验,几乎.100%验证了文中诸观点的正确性.它可以帮助我们对望远镜建立起一个全面的认识和理解.

[此贴子已经被作者于2005-6-3 15:57:04编辑过]

wfs55 · 发表于 2005-6-3 15:48

[quote][B]以下是引用[I]leicaeddy[/I]在2005-6-3 7:02:59的发言
2. 防水性(Waterproofness) @WR= water resistant 可防止水花濺入機身內,但不能抗水壓.
@WP= water proof 通常內部鏡身注氮,橡膠O環封口.可抗水壓由一米至五米不等,鏡身內部不會積聚水氣或發霉.但若保養不佳最外鏡面亦可發霉或括花. (JIS 6=日本標凖防水1米/ 5分鐘, JIS 7 =日本標凖防水5米/ 5分鐘)

这段文字应该可以帮助我们对SW HABICHT 普罗镜如何做到中调防水的认知.

zhwwww · 发表于 2005-6-3 18:02

[B]以下是引用[I]leicaeddy[/I]在2005-6-3 7:01:24的发言:如果大家認為應該的話,我亦可將 www.geocities.com/binocritics/index.htm 內容共50几款評測上到北旅,不过內容量頗大,要老刈另開新欄才行.

支持！
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北旅之星 · 发表于 2005-6-3 18:18

感谢leicaeddy兄能够为国内镜友提供如此详实的美文，这类详尽、系统的知识性文章既使对望远镜老手来说，也同样有重要的意义。

如leicaeddy兄同意，我可另开一新栏目，但不知栏目名称怎样称呼为好？大家也可帮出些建议。

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北旅之星 · 发表于 2005-6-3 18:19

[B]感谢leicaeddy兄能够为国内镜友提供如此详实的美文，这类详尽、系统的知识性文章既使对望远镜老手来说，也同样有重要的意义。
如leicaeddy兄同意，我可另开一新栏目，但不知栏目名称怎样称呼为好？大家也可帮出些建议。[/B]

zhwwww · 发表于 2005-6-3 18:48

建议将望远镜区改为“望远镜畅谈”，另开一个“望远镜知识”（这个栏目可以把畅谈区的评测精华移至这个区）
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cd2005 · 发表于 2005-6-3 19:34

非常感谢，顶一下先。

uf117 · 发表于 2005-6-3 20:40

[B]以下是引用[I]北旅之星[/I]在2005-6-3 10:19:45的发言：[/B][BR][B]感谢leicaeddy兄能够为国内镜友提供如此详实的美文，这类详尽、系统的知识性文章既使对望远镜老手来说，也同样有重要的意义。
如leicaeddy兄同意，我可另开一新栏目，但不知栏目名称怎样称呼为好？大家也可帮出些建议。[/B]

建议老刘这些精华的文章是不是可以放到论坛精华区里面.如果开设太多的版块,里面的内容的充实性会不会打折扣.

putin · 发表于 2005-6-3 21:21

机身考虑
1. 耐用度(Durability)
@直筒型结构较紧密,容易製成中央调焦防水机型, 比较耐用.
@廉价普罗型结构较弱,不耐撞,光轴容易失行.高级机型大都较笨重.至近期才出现较廉价的中央调焦防水机型.
2. 防水性(Waterproofness) @WR= water resistant 可防止水花溅入机身内,但不能抗水压.
@WP= water proof 通常内部镜身注氮,橡胶O环封口.可抗水压由一米至五米不等,镜身内部不会积聚水气或发霉.但若保养不佳最外镜面亦可发霉或括花. (JIS 6=日本标凖防水1米/ 5分鐘, JIS 7 =日本标凖防水5米/ 5分鐘)
3. 对焦系统(Focusing system)
@中央式: 镜身中央有大型调焦环,可使两边目镜一起对焦,另右目镜可独立转动调较右眼视距.
@独立式: 左右目镜分别可以个别对焦,水密性较佳,但日间观景却不方便.
@中央+独立式: 镜身有一中央大型调焦环,环分 2 部份,合在一起时可作中央对焦,分开时可左右眼独立对焦,为最佳对焦方式.
@内部对焦: 对焦时移动镜身内部组件,机身长度保持不变,为防水设计.
@外部对焦: 对焦时移动目镜部,机身长度会改孌,水密性较差.
4. 目镜眼杯(Eyecup)
@橡胶型: 传统橡胶式眼罩,戴眼镜的话可将眼杯反下,但眼杯容易变形和留下摺痕.
@拉出推入型: 戴眼镜时眼杯可推入目镜内,不戴眼镜时可将眼杯拉出,较高级机型使用.
@旋转型: 眼杯接目环可旋入旋出,方便不同视距人仕,是最佳设计.
5. 机身包胶(Armoring)
@传统珠皮型: 外层包著硫化锌珠皮,美观但没有保护作用.
@包胶或合成物料: 并不代表防震,更不代表防水! 只代表可以轻微吸震、较易手持、防滑.
6. 德国和美国式(German or American Style)
@专指普罗镜身设计,德国式为2截式设计,镜筒可拆开,美国式则为一整个机身设计,比较耐用.
7. 重量(Weight)
@口径4cm,重 500-800g的机型都较易手持,掛在颈上亦无问题.
@口径5cm,重约1Kg 对某些人来说可能较重,但机身只要设计得当,分散重量,仍可手持使用.
@口径5cm,重量超过1Kg者,如Fujinon 7x50,Leica 10x50 BN 等,较适宜安在脚架上使用.
@直筒镜结构紧密, 使用时双肘成直角垂下,使镜身重量由骨骼支撑,较适合长时间使用.使用普罗镜时双肘则倾向向外撑开,使鐘镜身重量由肌肉支撑,不利长期使用.
@口径7cm以上者,基本一定要用脚架支撑.
@口径太少,重量太轻如迷你型双筒镜,如Zeiss 8x20 ClassiC,虽易手持但重量太轻、惯性不够,容易随呼吸脉博跳动,亦不利手持观测.
8. 影像防震装置(Image stabilizing system)
@机械式:稜镜或物镜部份以机械弹弓、缓衝系统减低震动,使高倍影像变得较稳定,缺点是手部需长时按钮,价钱超贵! (如 Zeiss 20x60 I.S. 要三万多港元)
@电子型: 电子感应系统以电力驱动稜镜不停调较角度,以补偿震动之影响.缺点是稜镜常移位, 导致影像清晰度下降.此外价钱也昂贵. (Canon 8x25 I.S. 最平机型也需2000港元.)
@影像稳定双筒镜质素一般不俗,但最后光学质素又不一定最高.
9. 双筒镜的保养(Maintenance)
@双筒镜最忌撞击,尤其廉价机型.
@观景时不要把鼻子靠近目镜,引致水气积聚.当外露镜片沾上油污时,可用药用酒精 (isopropyl alcohol 70%) 和特殊微纤维布料(microfiber cloth)把油污擦去.
@防水型号若沾上海水,可以清水将之冲洗乾净再风乾.
@长期不用时, 将之放在装有防潮珠的密实袋或电子防潮箱内,但切勿放在皮盒内,因为皮盒易发霉和吸水.
@若镜身内发霉,不应自行拆散清洁,最好寄回原厂修理.

putin · 发表于 2005-6-3 21:21

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>规格考虑[B]1. 物镜口径(Objective diameter/Aperture)[/B][U][/U]例: 双筒镜 7x50 这规格中,物镜口就是50mm.口径越大,集光力越高,所见暗星越多,图像越亮,解像度越高越锐利.但一阔三大,重量也更大!而且大镜较难研磨.4cm级较轻便,但所见暗星不及5cm级.3cm 级集光力比较弱,但较轻巧,日间观鸟比较方便. 比5cm大的机型都较重,而且较难保持平衡,需用脚架支撑.总的来说,8x40,10x40 等机型较方便,适合一般用途.8x30机型最适合观鸟.而较大型的7x50, 10x50 则较适合天文用途.注: 集光力是指物镜收集光线比肉眼强多少倍的能力,纯以物镜面积计算,公式是: 物镜面积 / 瞳孔面积(7mmx7mm).然而镀膜、制作精度也会影响光度.一枝优秀的10x40的光度是可比中级的10x50高![U][B]2. 倍率(Magnification)[/B][/U]例: 双筒镜7x50 这规格中,放大倍率是7x 或7倍.倍率计算公式: 物镜焦距 / 目镜焦距倍率是指将景物拉近的能力.举例来说,一枝10倍双筒镜可将1000米外景物''拉近''到100米处. 其实际观察大少等于我们走近到100米外观景.放大率越高,所见景物越大.倍率较高者会使背景较黑,暗星较易呈现,但高倍率会令图像变得较朦,亦会将手震幅度放大 (optical leverage effect),使图像摇动不已.一般来说10倍乃是一般人之极限.低倍率情况下图像较光,亦较清晰锐利,色差及其他像差亦较少.但背景光害之影响亦会较利害,减低反差.而且解像力不足会使疏散星团不能分解清楚.[U][B]3. 出射光瞳(Exit pupil)[/B][/U]计算: 物镜口径(mm) / 倍率当你手持双筒镜使目镜距离眼睛约2尺时,你会见目镜中央有一个圆型光点,其余地方为黑色.这光点就是出射光瞳.出射光瞳首先告诉我们望远镜的质素.质素上乘者出射光瞳为一个完美清晰的圆形光点,位处中央, 周围呈黑色. 对普罗棱镜机型而言光点内有棱镜影子代表棱镜是次级玻璃(BK7).周围漏光则代表钟镜身防反光不佳.出射光瞳偏向一方或成榄核型则代表内部光轴娈歪.出射光瞳越大,代表图像较光及较清晰锐利 (倍率低) 而且眼球较易看到图像,适合海事、环境不断晃动场合下使用.出射光瞳太细会使图像难于对准观测.但过了7mm 即超越人眼瞳孔极限大少,一部份光线便散失掉,造成浪费. 而且人越老瞳孔越细,如50岁的人瞳孔夜间中扩到最大亦只有 5mm! 故此 7mm机型如 7x50, 8x56,10x70 开始乏人问津.出射光瞳 5mm 机型如10x50, 8x40 反而最为适中.在日间我们眼睛瞳孔直径约2-3mm,故此出射光瞳少于3mm的如 Leica 8x20 BC 于日间观景没有问题,但夜间使用就不适合.[U][B]4. 视场(Field of view)[/B][/U]视场即是我们观景的范圉.视场越大,观测范圉越大.视场表示方法有数种:1. 度数: True field of view = 7* 表示视场(整个直径)可见7度视野.天空由东到西180度,月球视直径半度,亦即表示视场直径内可容纳14个月球连成一线.2. 以尺表示: True field of view = 373ft/1000yards. 即观看1000码外景物时可见视野范围为373尺.以简单三角学计算,把373尺除52.5 即可计出度数.3. 表面视场: Apparent field of view. 视场大少取决于目镜设计方式.同样目镜下,倍数越高,实际视野一定变窄!比较不同目镜一定要用数面视场,计算方法很简单: 数面视场= 实际视场 x 倍率. 如一枝 10x50 7* 目镜数面视场即70度.数面视场60度以上机型称为广角镜,视野宽阔,但边缘通常较多像差,图像较松散.使用优质机型如从大窗口观景一样,非常过瘾.即使边缘有点像差也是值得.50-60度是标准机型,在视野和外围成像取得平衡. 50度以下像由饮管中看风景,视野太窄,感觉不好.[U][B]5. 视距(Eye relief)[/B][/U]视距指在能够清晰看到整个视场下,眼睛和目镜之间最短距离.视距长度以mm表示,取决于目镜设计.视距太短时,若眼睛不是贴近目镜玻璃便导致视野边缘失光,不合戴眼镜人仕使用.?视距太长,图像容易有黑影出现,但只要将眼杯拉长问题即可解决?.戴眼镜人仕请选视距14mm以上之型号.又要视野大,又要视距长,又要像差、眩光少,目镜需要复杂多镜片加上高级镀膜设计,目镜部份亦因而变得巨大,导致高级双筒镜价格水涨船高,非常难求.

[此贴子已经被作者于2005-6-4 2:54:53编辑过]

putin · 发表于 2005-6-3 21:22

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>格镜指标
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>1.棱镜形式(Prism type)
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>双筒镜的灵魂是一组棱镜 (2个).棱镜作用是将图像变回正立像. 
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>传统普罗棱镜式 (Porro prism),(曲筒)型使用2个 45-90-45度直角棱镜内全反射原理,把光路折曲.其优点是构造简单,透光率高,而且物镜相距基线变长,双眼视差较大,图像较富立体感.用普罗棱镜望远镜来观察会改变我们习惯的透视感和体视感。一方面，距离感被压缩了，另一方面，立体感被增大。普罗棱镜式双筒镜也会影响我们对物体大小和距离的判决. 缺点是体积较大,看近处景物容易产生双重图像.此外系统结构不够紧密,光轴易歪,手感较差. 
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>普罗棱镜玻璃材质主要有2种,较佳折射率(光学密度指数)高的是BaK4 barium crown glass, 较次的BK7 borosilicate glass. Bk7棱镜折射率接近能产生全反射的下限，所以棱镜中心反射很好，但是在边缘的一小部分光线无法产生全反射而“泄漏”出去,导致出现出瞳光斑边缘存在卷影切边, 减低透光率.
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>使用更高折射率的玻璃可以修正这个问题，使用Bak4玻璃的普罗棱镜效率可以达到同级最高，透光率可达或者超过94％。普罗棱镜系统在理论上十分有效，因为四个反射面都可以产生全反射，光线没有损失。
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>倒置普罗棱镜式 (Inverted Porro prism)原理一样,只是把棱镜向内反屈,物镜比目镜更靠近一起,优点是结构较为紧密小巧,缺点是欠缺立体感.结构限制口径,一般质素亦较次级.
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>另一种棱镜构形为直筒棱镜式 (Dach prism),亦为2个棱镜组合,但排成一直线.有Schimdt-Pechan Roof别汉屋脊镜式或 Abbe-Konig 式,结构比较复杂,需要精度亦较高,不易研制. 传统上最常见的屋脊棱镜缺点很多.首先它的结构比较复杂,光线共内全反射六次.当中有一个界面无法产生全反射, 大部分光线会射出去而不是反射。所以需把这个反射面镀成镜面。开始用银，之后用铝 (不易被氧化影晌反射率）。自注氮防水镜普及后之后又用回银(反射率更高).不幸的是,银反射膜仍没有内全反射效率高，而用铝反射膜光度损失更到15％!
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>此外,当光从镜面反射回来的时候,其相位会改变 (phase shift).一部份光会被部分偏振化(polarisation).当两束部分偏振化的光相遇互相干涉的时候，光度会再损失(破坏性干涉效应, destructive interference). 最终导致屋脊镜和同级普罗镜比就会暗一些,成像偏软. Abbe-Konig 式光路比五棱镜式简单,但只有蔡司生产. 它的长度要比施密特别汉五棱镜式长不少.Abbe-Konig棱镜的优点是不需要镀反射膜，所有的光线都可以用于全反射。结果透光率更高,达90%或以上,加上光线在棱镜内反射四次,比Pechan式反射六次为少.故此图像较同级Pechan式直筒镜光一点.但这种棱镜仍然有相位改变和干涉的问题，原因和Pechan式略有不同但是结果却一样严重,也会对亮度和分辨率造成影响.而且除新FL系列外, 其余产品在色差控制、锐利度表现上又似乎较差,不知何故.
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>直筒镜优点是结构紧密,容易手持,较适合看近处景物如观鸟.缺点是价钱较昂贵,立体感不及传统普罗棱镜式机型.(顶级8x30 司华洛世奇直筒镜约6000元, 同厂8x30 普罗镜约4000元)而且看亮光源时容易出现十字星.然而随着观鸟活动普及,越来越多人选用直筒镜,其质素也随市场需求而提高,质素根本不会低过传统普罗型.
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>1.1 直筒棱镜镀膜(Prism Coating)
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>在1988年, 前西德蔡司研制出了一种棱镜镀膜技术.它和增透镀膜十分类似------都由数层非常薄的高折射率材料构成,但厚度随距离中心而改变,技术要求极高. 它有效消除了Abbe-Konig 中的相位会改变问题. 别的厂商也很快把类似的技术应用到别汉屋脊镜式上以提高成像的亮度和分辨率.这些镀膜都叫做“相位修正镀膜, phase (correction) coating”,它至少使得Abbe-Konig 式（因为没有反射损失）可以和最好的普罗棱镜式达到相同的透光率（大于90％）和分辨率.Schimdt-Pechan别汉屋脊镜式的改进效果要小一些.但亦增加反差和分辨率.当然相位修正镀膜也有好有劣,不同厂商所镀膜也会有很大的差别。一些大厂如 L,S在90年代初推出相位修正镀膜别汉屋脊,而Nikon在97年中推出Venturer LX同类产品.真正普及大众化型的要到0l年初Olympus EXWPI上市.自此之后,相位修正镀膜成了一个重要技术指标.
近几年,一些高端厂商把施密特别汉棱镜中的银反射面用非常复杂的高－低折射率材料混和镀膜 (dielectic coating)来替换. 此技术于90年代中开始应用于高端天文用 diagonal mirror (不是天顶棱镜),在一块完美光学平面上镀上数十层非金属镀膜,反射率升到空前的99+%.当然价钱非常昂贵,一个价钱二仟多港元!为了能够接近全反射的效果,可见光谱内的光必须被分成许多波段,不同镀膜层针对不同波段而设计. 最早使用的超过30层的镀膜增加了2％－3％的透光率,约02年上市.更新的产品应用了70多层的镀膜来增加别汉棱镜的透光率,使其光学水□终于达到了最好的棱镜系统.其镀膜好坏主要取决于把光谱能够细分到什么程度,这个细分的数量决定镀膜层数及制造工艺.
关于增加2至3%反光率会否改善像质问题,小弟□比较过 Lumincon 96% 及 98% enchanced reflectivity diagonal mirror(价格相差很大) 发觉其反光率的确存有分别,稍注意已可看到.此外日间比较过 Leica 10x42 Trinovid (棱镜镀银,2001) and Leica 10x42 Ultravid (42 层 dielectic coating, 2003),平行比较下后者的确比前者稍亮及锐. 以后一讲直筒镜,除了相位镀膜外,还有更高一级:dielectic coated 相位镀膜别汉棱镜!巿面上暂知有 Zeiss 32 FL (70多层), Leica Ultravid (42层)采用, Swarovski swarobright 镜款(30多层) 也应是dielectic coating.这也许可帮助解释什么是世界顶级名镜.
2.镜片镀膜(Coating)
利用光学干涉 (Interference) 原理,一片镜片表面镀上一层适当镀膜可增加透光率,减少反光,加强反差.单层简单镀膜如 MgF2 呈蓝色,主要反射蓝光,透光率低,只约95%.而且色调偏黄.多层镀膜较佳,减低不同频率的光线反射, 透光率更高,最高可达99%以上!一枝镜筒内起码有10多个光学面,合成结果(O.99的10次方 v.s. 0.95的10次方)非同小可!
最佳的多层镀膜应不会反射任何光线.实际上应呈暗紫红色或暗绿色.此等镀膜不但改善透光率,抑制镜内光线散射, 而且增强清晰度.反而流行的平价红膜镜 (Ruby coating) 只会反射红色光,减低透光率,使图像呈现暗绿色,不适合日常赏鸟观星,只宜雪地上反光太强情况下使用.
镀膜虽然增加透光率和改善反差(光暗位分明),但表面却容易受到霉菌侵蚀或易刮损,此乃其主要缺点.
3.锐利度(Sharpness)
现代一般望远镜在日间中央视场的锐利度表现不致太差,试锐利度最好在观星场合.使用较高质机型看星应会呈现点状,而平价机型时星点则会化开.色差大的形号在锐利度的表现通常较差.以往没有相位修正镀膜处理的直筒镜在镜锐利度和光度上比普罗型差一些,但今天顶级镜已基本解决先天缺陷.
4.偏色,颜色还原度(Color bias, Color rendition)
不同镀膜让某种光线通过较多,使视场偏向某种颜色,如较次级品种是偏暗黄.但欧洲高级机种如蔡司、徕卡(袖珍镜)都稍偏鲜黄色,但实际上却更感觉上视野较光亮,反差提升,予人一种世界是美好的感觉.此特质在欧洲光线不足的森林非常有用! 轻微偏色只是小问题,理应对观星没有影响,但会影响个人对某些品牌观感.无可否认,偏色会降低颜色还原度,这是取舍问题.当然严重偏色就会大大扣分.
5.通透清晰度(Image clarity)
大部份平价国产镜都有一个通病,就是通透度比以往大有改善但仍不足,总是有种灰濛感. 最佳的双筒镜是在使用时完全感觉不到玻璃的存在! 这亦是一个重要评级标准.其成因颇复杂,包括镀膜、镜身设计、玻璃质素等等.但最失望的是某顶级机型亦.......
6.亮度(Brightness)
影响亮度有三个主要因素:棱镜、镀膜、色调.色调偏青感觉上光度会低些而色调偏鲜黄恰好相反.优质镜在光度大体上都足够有余,格镜时无需要为一点点光度而作意气之争.只要是同级机型,像差、通透感、颜色差异往往更大更为重要.
7.眩光控制(Internal flare control)
绝大部份袖珍镜和中型镜因机型所限,其机身内遮光系统不能把在低角度射入杂光挡掉,加上镀膜质素欠佳,在顺着阳光方向观景时光线在机身内部不规则散射,导致整个视场都被弥漫眩光所盖,严重影响观测效果.多层镀膜减低内反射可将眩光控制得较佳.较高级机型物镜前罩做得较长,发挥遮光罩放果,但仍不能完全解决问题.
此外某些机型目镜片数较多,而镀膜技术又欠佳者,观看夜景时亦容易出现鬼影现像.
8.立体感(3-D effect)
这个因素可说是传说中的指标.虽云普罗型的立体感较大,但即使是同级机型,所出来的效果又不是每只皆一样.记忆中应以CZJ 7X50效果最佳,Pentax 6x30 Mariner 也不俗.但即使是直筒镜,Leica 10x50BA感觉上又会比Zeiss Victory强一点.国产62式光学质素平庸但又带给我强烈立体感!95式光学质素合格但立体感又欠奉!这指标在正则帮助书中只字不提,故只能说是笔者自创之指标.不过若有一镜能带给我当年CZJ的立体感觉的话,我会立即去马!　
9.像差(Abberation)
A. 色差(Chromatic aberration)
光线穿过玻璃时产生折射现象, 不同频率光线折射角度有别, 形成在高反差图像旁出现蓝/黄边. 色差问题在高倍率时尤其严重. 所幸双筒镜倍数较低, 色差问题不大. 改善方法是使用昂贵光学玻璃如 ED (Extra Low Dispersion, Nikon 于1972年推出), Fluorite 萤石镜 (Canon 于1969年大规模生产) 籍其高折射率抑压不同光线之折射角度,从而降低色差.但一些数千元的双筒镜都只使用普通玻璃而产生极佳成像.色差绝对是一个重要格镜指标.
B. 球面差(Spherical aberration)
普通球面玻璃其性质使边缘光线不能聚焦在同一焦点上,越近边缘光线焦点越短.导致边缘松散.而且中央解像度及亮度也有所影响.解缺方法是镜内装设特殊研磨的非球面镜 (多个曲面),改善边缘变形情度.广角机型边缘有些松散不是问题,但要尽量避免.
C. 场曲(Field curvature)
场曲指图像聚焦的焦平面是一块曲面.图像不会变蒙,但外围直线会娈成曲线!解决方法是在镜内加上平场透镜Field flattener.(如Nikon 7x50 Prostar)
D. 枕型失真(Pincushion effect)
是另一种像差.图像不会变蒙,但越近边缘,图像会变形,像是倍率变大!然而像蔡司、徕卡、司华洛世奇等名镜这种像差是故意加上去的.因由在手持双筒镜横扫眼前树木风景时感觉反较自然(angular fidelity),而加上平场透镜的机型(linear fidelity)反而会出现浮凸效果!个人认为在广角机型下,除非外围变形极为碍眼,否则边缘直线是否够直没有实际意义. 　 此文得以完成,有赖Steve Ingraham 的文章及funder兄的翻译.在此再三鸣谢.

[此贴子已经被作者于2005-6-4 2:51:17编辑过]

leicaeddy · 发表于 2005-6-3 21:26

看過論坛精华区貼子不多,尋找容易,也是一个可行方法.好,先上文章,再想其他.既然文章成文于香港,自已也是镜痴,就叫镜痴特区啦![em01]
镜痴特区001:雙筒鏡基本認識:本文.(請老刈稍加整理上移論坛精华区)

北旅之星 · 发表于 2005-6-3 22:11

好的，先让大家看看，今晚整理移动！

leicaeddy · 发表于 2005-6-3 22:18

今晚你冇可能睡觉了,可怜, 嘿嘿...[em01]

北旅之星 · 发表于 2005-6-3 22:21

[B]以下是引用[I]leicaeddy[/I]在2005-6-3 14:18:31的发言：[/B][BR]今晚你冇可能睡觉了,可怜, 嘿嘿...[em01]

我是夜猫子，半夜一二点后才睡。[em48][em48]

zhwwww · 发表于 2005-6-3 22:30

今天大家可有的看了。
[em01][em01][em01]

镜痴特区001:雙筒鏡基本認識

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