4-1 實驗規劃：
本研究主要建立一套全暗場標準條紋級次之 RGB 值，做為不同 環境光源擷取條紋級次值之依據。首先施作反射式光彈標準懸臂梁試 驗，使用數位相機進行反射式光彈法拍攝動作，將影像原始格式(raw) 檔傳輸到電腦中，再藉由測光錶儀器與白卡所獲得之環境資訊，進行 白平衡之色溫(Color Temperature)與色調(Tint)控制與還原，擷取不同 級次之等色線條紋 RGB 值，用以建立一套標準條紋級次之 RGB 值。
使用燈泡與玻璃紙來改變環境光場之色彩與亮度，使用數位相機 進行反射式光彈法拍攝動作，並使用測光錶與白卡量測當時環境光源 白平衡資訊，經影像原始格式(Raw)檔與數位影像處理技術調整白平 衡設定，並比較全暗場標準條紋級次 RGB 值與不同環境光源於調整 白平衡設定前後之光彈條紋 RGB 值誤差。
1.實驗一：反射式光彈標準懸臂梁校正試驗
先在標準懸臂梁上黏貼光彈貼片，懸臂梁尺寸與貼片配置如圖 4.1 所示，再利用零次平衡補償法（Null-Balance Compensation）配合 反射式光彈標準懸臂梁校正試驗來建立光彈條紋級次對應之 RGB 值，並使用數位相機（Digital Camera）手動模式之設定，在環境為全 暗場下，固定光圈值設定為 F8.0，快門值為 1/30，來擷取各條紋級次 光彈影像，將所得到的各光彈影像以數位原始格式存入電腦中，再進 行數位影像處理，並加以探討，建立各光彈應力條紋級次相對應之標 準 RGB 值，在相同相機設定下，以作為反射式光彈法試驗之各條紋 級次的標準依據。
2.實驗二：進行不同環境光源之反射式光彈標準懸臂梁校正試驗 使用燈泡結合玻璃紙改變周遭環境光源色溫，並量測當時環境光
源資訊，先於標準懸臂梁上黏貼光彈貼片，懸臂梁尺寸與貼片配置如 圖 4.1 所示，再利用零次平衡補償法（Null-Balance Compensation）配 合反射式光彈標準懸臂梁校正試驗來建立光彈條紋級次對應之 RGB 值，並使用數位相機（Digital Camera）手動模式之設定，在環境為全 暗場下，固定光圈值設定為 F8.0，快門值為 1/30，來擷取各條紋級次 光彈影像，將所得到的各光彈影像以數位原始格式存入電腦中，再進 行數位影像處理，並加以探討，建立各光彈應力條紋級次相對應之 RGB 值，在相同相機設定下，作為反射式光彈法試驗之全暗場條紋 級次的比對依據。
4-2 實驗材料
1. 標準懸臂梁
採用材質為 7075-T6 鋁質合金所製造而成的鋁梁。
2. 光彈貼片
採用美國 M.G.（Measurements Group, Inc）公司所生產之 PS-1C 光彈貼片，如圖 4.2 所示，作為本實驗應力量測的貼片，PS-1C 光彈 貼片本身即含有反射性佳之銀粉，可使光彈貼片在待測物體表面發生 微小應變時，亦可清楚反應出應力條紋，適合使用於表面平坦之待測 物，其基本規格如表 4.1 所示。
3. 光彈貼片黏著劑
採用美國 M.G.(Measurements Group, Inc)公司所生產之 PC-1 樹脂 接合劑(Resin Cement)與 PCH-1 硬化劑(Hardener)調配而成，如圖 4.3 所示。
4. 白熾燈泡
採用 Chiyoda 公司生產之 110 伏特 250 瓦白熾燈泡。如圖 4.4 所
示。
5.玻璃紙
選用紅、綠、藍三種不同顏色之玻璃紙包覆於燈泡上，以模擬不 同環境光源之色溫。如圖 4.5 所示。
4-3 實驗設備
1. 標準懸臂梁校正儀(Cantilever Calibration Fixture)
採用 M.G.公司所生產之 010-B 型標準懸臂梁校正儀，如圖 4.6 所 示，其自由端有一旋轉式微調器，可以量測懸臂鋁梁之變位，作為施 加荷重之依據。
2. 零次平衡補償器(Null-Balance Compensator)
採用 M.G.公司所生產之 232 型 NBC 補償器，如圖 4.7 所示，其 計數器讀數每增加 54，則增加 1 條紋級次值(Fringe Order)。
3. 反射式光彈儀
本研究採用美國 M.G. (Measurement Group, Inc)公司之 030 系列 反射式光彈儀，如圖 4.8 所示。其裝置包含啟動馬達、風扇散熱裝置、
100W 鹵素燈、偏光鏡、檢光鏡及兩片四分之一波片。
4. 數位相機
本研究所採用的數位相機為 Nikon 公司所生產之 D70 型數位相 機，如圖 4.9 所示，其規格如表 4.2 所示。拍攝後直接將影像原始格 式 RAW 檔案以 USB 傳輸線傳至筆記型電腦儲存。
5. 電流調節器
採用 110 伏特最高瓦數 500W 之電流調節器，如圖 4.10 所示。
6. 測光錶
本研究採用 Konica Minolta Color Meter III F 之測光錶，來量測不
同環境光源下，當時的白平衡之色溫值，再輸入數位影像處理軟體進 行校正，如圖 4.11 所示，規格於表 4.3 所示。
7. 白卡
本研究採用反射率 90%之白卡，因手動白平衡之依據為白紙，故 藉由拍攝白卡，以進行環境白平衡之量測。如圖 4.12 所示。
4-4 光彈貼片黏貼方法
本研究當中實驗可分為反射式光彈標準懸臂梁校正試驗與反射 式光彈標準懸臂梁驗證試驗兩部分，其光彈貼片之裁切與黏貼過程皆 相同，簡述如下：
1. 懸臂鋁梁表面平整化
新購置之鋁梁，其待測表面可能具有些小缺陷，此缺陷會造成光 彈貼片於受力時，反應出之條紋資訊包含有誤差因子在內，所以需預 先進行清除與修補，步驟如下：
(1) 將懸臂鋁梁之待測面，以砂紙將其磨平。
(2) 將明顯的異物去除後，以丙酮或酒精沾濕紗布輕拭待測表面，
直至所有灰塵都被清除。
(3) 等待測面之丙酮或酒精揮發後，將待測面上每個孔洞塗上一層 PC-1 黏著劑，確保待測表面上每個孔洞都有填滿黏著劑，並 將表面處理得很平坦，勿使黏著劑凸出待測面。
(4) 待填充之黏著劑完全硬化後，將有填充的部分處理平整，再以 丙酮或酒精沾濕紗布輕拭待測面，乾燥後，待測表面已可進行 光彈貼片之黏貼。
2. 黏著劑準備
光彈黏著劑需現場即時調配以供光彈黏貼使用，本研究中所採用
之黏著劑為 M.G.公司所生產之 PC-1 樹脂接合劑(Resin Cement)及 PCH-1 硬化劑(Hardener)須以適當比例調配而成，其調配方法如下：
(1) 光彈黏著劑重量與可塗抹的面積比為 1：10，即一克重之光彈 黏著劑，可以黏貼十平方公分的貼片(依據 M.G.公司所提供之 使用手冊得知) 。
(2) 故依所要黏貼之光彈貼片大小，來準備所需黏著劑的多寡，而 PC-1 樹脂接合劑與 PCH-1 硬化劑的混合比例為 10：1，用電 子磅秤量出所需之 PC-1 及 PCH-1，分別置於乾淨紙杯當中。
(3) 利用吹風機或加熱燈配合溫度計將 PC-1 緩緩加熱並維持在 32℃。
(4) PCH-1 硬化劑緩緩加入已加熱之 PC-1 樹脂接合劑中，並以攪 棒均勻攪拌約 3~5 分鐘，並攪拌期間須避免氣泡的產生。
(5) 將混合攪拌完成之後，黏著劑在室溫中需儘速使用完畢，最好 不要超過 20 分鐘。
3. 光彈貼片黏貼
(1) M.G.公司生產的 PS-1C 光彈貼片，其出廠時的尺寸為 10in
×10in，利用電動線鋸將其裁切成所需要的形狀與大小，盡量 以等速方式裁切，以免造成殘留應力，且亦需注意慎防刮傷光 彈貼片上之銀粉塗膜，而造成貼片受損。
(2) 在欲黏貼光彈貼片範圍之周圍貼上膠帶，每邊與貼片間距離約 3/16in (約 5 mm)，使其能有乾淨且工整的黏著劑邊界。
(3) 將調配好的黏著劑倒入黏貼範圍內，並以刮刀均勻的將整個黏 貼範圍塗滿。
(4) 將貼片放到預黏貼的位置上，並以其中一邊先接觸已塗好的黏 著劑，以手指輕壓已接觸的一邊，以四十五度斜面有手指輕壓
並緩緩放下，直到貼片已黏貼整個區域，再由中心向四周輕壓 光彈貼片，使空氣隨著多餘的黏著劑流出，以擠出光彈貼片下 之氣泡，避免氣泡存在光彈貼片下方，影響量測結果。
(5) 最後再以軟毛刷將周圍多出的黏著劑塗附於貼片邊緣，以防止 手指停止施壓時，空氣再次進入，此時黏著劑的厚度大約
32
1 in(約 1mm)。
(6) 光彈貼片黏著完成後，將室溫控制在 21～24℃，並在黏著劑 尚未凝固之前，避免碰觸試體，以免光彈貼片移位或黏著劑厚 度不均勻。
(7) 靜置約 12 小時後即可進行實驗，因黏著劑需靜置 12 小時以 上，才能完全黏著硬化。
4-5 實驗方法
4-5-1 全暗場反射式光彈標準懸臂梁校正試驗
本研究中利用零次平衡補償法(Null-Balance Compensation)配合 反射式光彈標準懸臂梁校正試驗，來建立光彈條紋級次對應之 RGB 值，並使用數位相機手動模式之設定，在全暗場的環境下，以光圈值 為 F8.0 快門為 1/30，來擷取各設定所相對應之不同的光彈影像圖，
拍攝取得之數位原始 Raw 檔傳輸至電腦儲存後，將所得到的各光彈 條紋級次影像進行數位影像處理，並探討各光彈條紋級次與相對應 RGB 值的改變關係，以得到進行反射式光彈試驗時，可當作各光彈 應力條紋級次之 RGB 值的標準，以利進行各級次值的判定。如圖 4.13 所示
光彈條紋級次與 RGB 值的關係之擷取步驟如下：
1. 使 用 由 7075-T6 鋁 質 合 金 所 製 造 而 成 之 標 準 鋁 梁 ， 切 割 出
25mm×76mm 大小之光彈貼片，將標準鋁梁表面平整化，調製黏 著劑並將光彈貼片黏貼於標準鋁梁上，如圖 4.1 所示。
2. 利用 030 系列光彈儀所附之基座，將數位相機架設於反射式光彈 儀之後方，將 M.G.公司之 232 型 NBC 補償器架設在 030 系列反 射式光彈儀之檢光鏡所預留位置上，並將補償器上的讀數歸零，
亦需要將檢光鏡上中間的標有 COMPENSATOR 轉盤歸零，放置 懸臂梁校正儀位置應在 NBC 補償器上圓形觀測窗的中間位置，
這樣可避免擷取 N 值的 RGB 值偏差。
3. 將反射式光彈儀轉換到量測等色線模式，利用零次平衡補償器上 的圓形觀測窗觀察光彈貼片，並依補償器上的數位計數器之讀 數，配合讀數與條紋級次間之關係圖，如圖 4.14 所示，列表於表 4.3，即查得補償器讀數所對應的條紋級次 N 值。
4. 加載懸臂梁讓各條紋級次Ｎ值之位置，代表級次為零的灰黑色條 紋中心位於懸臂梁刻度上。
5. 利用數位相機配合手動設定模式，將光圈值定為 F8.0 快門為 1/30，並關閉室內所有燈源，以全暗場的環境來拍攝標準懸臂梁 上各條紋級次光彈貼片影像，以進行數位影像處理，來取得所需 的光彈條紋級次之 RGB 值。
4-5-2 不同環境光源反射式光彈標準懸臂梁試驗
本研究中利用零次平衡補償法(Null-Balance Compensation)配合 標準懸臂梁校正試驗，來建立光彈條紋級次對應之 RGB 值，並使用 數位相機手動模式之設定，在不同光源環境的情況下，以光圈值為 F8.0 快門為 1/30，來擷取各設定所相對應之不同的光彈影像圖，拍攝 取得之數位原始格式(Raw)檔傳輸至電腦儲存後，將所得到的各光彈 條紋級次影像進行數位影像處理，並探討各光彈條紋級次與相對應
RGB 值的改變關係，以得到進行反射式光彈試驗時，可當作各光彈 應力條紋級次之 RGB 值的標準，與全暗場光彈應力條紋級次之 RGB 值進行各級次值的比較。如圖 4.15 所示
光彈條紋級次與 RGB 值的關係之擷取步驟如下：
1. 使 用 由 7075-T6 鋁 質 合 金 所 製 造 而 成 之 標 準 鋁 梁 ， 切 割 出 25mm×76mm 大小之光彈貼片，將標準鋁梁表面平整化，調製黏 著劑並將光彈貼片黏貼於標準鋁梁上，如圖 4.1 所示。
2. 利用 030 系列光彈儀所附之基座，將數位相機架設於反射式光彈 儀之後方，將 M.G.公司之 232 型 NBC 補償器架設在 030 系列反 射式光彈儀之檢光鏡所預留位置上，並將補償器上的讀數歸零，
亦需要將檢光鏡上中間的標有 COMPENSATOR 轉盤歸零，放置 懸臂梁校正儀位置應在 NBC 補償器上圓形觀測窗的中間位置，
這樣可避免擷取 N 值的 RGB 值偏差。
3. 將反射式光彈儀轉換到量測等色線模式，利用零次平衡補償器上 的圓形觀測窗觀察光彈貼片，並依補償器上的數位計數器之讀 數，配合讀數與條紋級次間之關係圖，如圖 4.11 所示，列表於表 4.3，即查得補償器讀數所對應的條紋級次 N 值。
4. 加載懸臂梁讓各條紋級次Ｎ值之位置，代表級次為零的灰黑色條 紋中心位於懸臂梁刻度上。
5. 利用數位相機配合手動設定模式，將光圈值定為 F8.0 快門為 1/30，並開起包有玻璃紙之環境燈源，以還境色溫改變下之環境 來拍攝標準懸臂梁上各條紋級次光彈貼片影像，以進行數位影像 處理，來取得所需的光彈條紋級次之 RGB 值。