数字图像相关技术(DIC)自上个世纪八十年代提出以来，由于其具有非接触、全场测量、实验操作简单等众多优点，目前已经广泛应用于多种宏观、微观尺度场合下的现场与原位变形测试中。其中，由于二维DIC的实验装置简单，故以其应用最为广泛。矫正完镜头畸变后，二维DIC对于平面物体面内位移测量的精度是可以满足测试要求的，然而其对于面内应变的测量精度则不足以令人信服。除了位移的计算精度和标距大小的影响外，实验中离面刚体位移的存在会引起镜头放大倍率的改变，进而对面内应变测量精度产生重大的影响；而离面刚体位移的存在是不可避免的(比如泊松效应)。本文以实验来研究二维DIC的应变测量精度，包括面内刚体平移和转动，离面刚体平动和转动分别对应变测量精度的影响。此外，由于远心镜头具有在景深范围内放大倍率恒定的优点，故离面运动将不会引起放大倍率的改变，因此采用远心镜头成像对离面运动下的物体面内应变测量作出了测试。最后，用三维DIC和二维DIC分别对试件在轴向拉伸情况下的应变作出测试，并与电阻应变片的测试结果作比较。实验结果表明，由于物体离面运动的客观存在使得二维DIC的应变测试结果存在一定的误差，而采用远心镜头成像或是三维DIC则可大大降低离面运动的影响，达到提高应变测试精度的效果。