在三维光弹实验中，应力经冻结后之光弹模型，必须切成薄片来观察，分析其受力之情形。当这薄片系由模型表面切下时，即称为表面膜片。若此膜片表面系一自由面，亦即不受外力之面，则在表面上没有应力，因此是一个主平面(principal surface)。如果此膜片切得非常薄，使得应力的大小及方向，在沿厚度的方向没有变化，则可以从其条纹图像(fringe pattern)中获得面上各点的主应力差值。若进一步沿表面法线方向作适当之细切(subslice)分析，则可获得个别之主应力值。