光学变色现象一种较特殊现象，跨物理与化学科技领域，在新版人民币发行之前是不太为大众所知的。现在逐步为大众所知，如我们拿百元人民币去购物时，售货员通常会拿纸币照一照，以辨别真伪。我国在百元及伍拾元的人民币上首次采用光变油墨进行防伪，也体现了防伪行业应用高端防伪材料进行防伪的趋势。光变油墨由于其具有易识别、难仿造、感观效果好的特性，受到全球各政府在货币防伪上的青睐，自然价格比普通油墨也昂贵不少。

以下我们对光学变色油墨的防伪变色原理作详细论述：

光变油墨其光变效果由油墨中的光变颜料所产生，光学变色薄膜碎片是光变颜料的主要成份，具有特定的光谱特性。光学变色薄膜应用真空镀膜技术，由多种不同折射率物质，应用多层薄膜光干涉原理，依据特定膜系结构，精细化配制不同膜层的配比、厚度和顺序，依序沉垫在同一载体上而制成。跟随不同角度进行观测，会呈现不同颜色，也要随角异色光变颜料。以下为多层光学薄膜结构示意图（依据薄膜光学理论），用于分析反射光与相关物理量的变化（入射光在各层薄膜界面上的反射光之振幅矢量）：r1、r2 e -2iδ1、…、r k+1 e -2i（δ1＋δ2＋…＋δk），其中r1、r2、…、r k+1分别是界面两边的折射率N0与N1、N1与N2、…、Nk+1与Nk的函数，称为反射系数。δ为各反射光之间的位相差：δ1 =  2π/λ•Ｎ１ｄ１cosθ１　 、… 、δk  =  2π/λ•Ｎkｄkcosθk  式中：λ为入射光波长，ｄ１、ｄk分别为第一层薄膜及第k层薄膜的厚度（膜厚为纳米级），θ１、θk分别为光在第一层和第k层薄膜的入射角（θ１、θ2、…、θk由θ0和N0、N1、…、Nk决定）。多层光学薄膜的反射率R是各反射系数r（也即N1、…、Nk）和位相差δ（也即λ、θ0和ｄ１、…、ｄk）的函数。

据此我们分析如下：

Ⅰ. 对于一个确定（按需要设计成型）的膜系结构来看，其膜层的材料N和厚度d及入射介质N0均为已知的定数，其表面反射率R就只是入射光波长λ和入射角θ0的函数。　　

给定一个θ0 ，便可得到该膜系在这一θ0条件下按波长分布的反射光谱曲线。即：每个确定的膜系都具有特定的反射光谱。而这反射光谱将随入射角θ0的改变而变化。这就是人造膜系产生的“干涉色”可随光线入射角和观察角度的变化而发生变色的缘由（如图2所示）。                       

Ⅱ. 我们可根据需要进行膜系设计，合理计算选配膜层材料及膜层厚度，改变N、d值，来达到预定的反射光谱及光学性能指标。实现人们对物体表面反射光谱及光学性能进行控制和选择的愿望。

光学变色薄膜采用高精密性真空镀膜工艺生产，经粉碎等一系列物理和化学的处理后，添加特殊的连接料和助剂制成油墨。这种油墨印在承印物上，光学变色膜粒会平行排列且上浮墨层表面，保持了光学变色薄膜的变色特性。这正是光学变色油墨用于防伪的关键所在。

依据以上光谱原理，我们可以作出如下分析：

1、相对恒定膜系结构，膜层材料N、厚度d及入射介质N0都为恒定数，其表面反射率R就只是入射光波长λ和入射角θ0的函数。

给定θ0 ，就能计算出该膜系在这恒定的θ0条件下按波长分布的反射光谱曲线。也就是恒定的膜系都有特定的反射光谱。而这反射光谱将随入射角θ0的变化而改变。这就能说明随角异色的光变油墨的变色原理，是人造膜系产生的“干涉色”可随光线入射角和观察角度的变化而发生变色的原因（如下图所示）：

2、为了更好地控制物体表面反射光谱、光学性能，我们可依据膜系进行设计，调整N、d值，以达到预想的光学性能及反射光谱之指标。

光变薄膜由高精密真空镀膜工艺制造，经过全系列物理化学处理（如粉碎工艺），再添加特殊助剂、连接料可制成光变油墨。此类光变油墨印刷在票据、货币等纸质载体上旱，光学变色膜粒会上浮墨层表层且排列平行，这样也就保障了光学薄膜的变色性能。这也就很好说明了光变油墨变色防伪特性，且易识别难仿造。