光學變色現象一種較特殊現象，跨物理與化學科技領域，在新版人民幣發行之前是不太為大眾所知的。現在逐步為大眾所知，如我們拿百元人民幣去購物時，售貨員通常會拿紙幣照一照，以辨別真偽。我國在百元及伍拾元的人民幣上首次采用光變油墨進行防偽，也體現了防偽行業應用高端防偽材料進行防偽的趨勢。光變油墨由于其具有易識別、難仿造、感觀效果好的特性，受到全球各政府在貨幣防偽上的青睞，自然價格比普通油墨也昂貴不少。

以下我們對光學變色油墨的防偽變色原理作詳細論述：

光變油墨其光變效果由油墨中的光變顏料所產生，光學變色薄膜碎片是光變顏料的主要成份，具有特定的光譜特性。光學變色薄膜應用真空鍍膜技術，由多種不同折射率物質，應用多層薄膜光干涉原理，依據特定膜系結構，精細化配制不同膜層的配比、厚度和順序，依序沉墊在同一載體上而制成。跟隨不同角度進行觀測，會呈現不同顏色，也要隨角異色光變顏料。以下為多層光學薄膜結構示意圖（依據薄膜光學理論），用于分析反射光與相關物理量的變化（入射光在各層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分別是界面兩邊的折射率N0與N1、N1與N2、…、Nk+1與Nk的函數，稱為反射系數。δ為各反射光之間的位相差：δ1 = 2π/λ?Ｎ１ｄ１cosθ１　 、… 、δk = 2π/λ?Ｎkｄkcosθk 式中：λ為入射光波長，ｄ１、ｄk分別為第一層薄膜及第k層薄膜的厚度（膜厚為納米級），θ１、θk分別為光在第一層和第k層薄膜的入射角（θ１、θ2、…、θk由θ0和N0、N1、…、Nk決定）。多層光學薄膜的反射率R是各反射系數r（也即N1、…、Nk）和位相差δ（也即λ、θ0和ｄ１、…、ｄk）的函數。

據此我們分析如下：

Ⅰ. 對于一個確定（按需要設計成型）的膜系結構來看，其膜層的材料N和厚度d及入射介質N0均為已知的定數，其表面反射率R就只是入射光波長λ和入射角θ0的函數。　　

給定一個θ0 ，便可得到該膜系在這一θ0條件下按波長分布的反射光譜曲線。即：每個確定的膜系都具有特定的反射光譜。而這反射光譜將隨入射角θ0的改變而變化。這就是人造膜系產生的“干涉色”可隨光線入射角和觀察角度的變化而發生變色的緣由（如圖2所示）。

Ⅱ. 我們可根據需要進行膜系設計，合理計算選配膜層材料及膜層厚度，改變N、d值，來達到預定的反射光譜及光學性能指標。實現人們對物體表面反射光譜及光學性能進行控制和選擇的愿望。

光學變色薄膜采用高精密性真空鍍膜工藝生產，經粉碎等一系列物理和化學的處理后，添加特殊的連接料和助劑制成油墨。這種油墨印在承印物上，光學變色膜粒會平行排列且上浮墨層表面，保持了光學變色薄膜的變色特性。這正是光學變色油墨用于防偽的關鍵所在。

依據以上光譜原理，我們可以作出如下分析：

1、相對恒定膜系結構，膜層材料N、厚度d及入射介質N0都為恒定數，其表面反射率R就只是入射光波長λ和入射角θ0的函數。

給定θ0 ，就能計算出該膜系在這恒定的θ0條件下按波長分布的反射光譜曲線。也就是恒定的膜系都有特定的反射光譜。而這反射光譜將隨入射角θ0的變化而改變。這就能說明隨角異色的光變油墨的變色原理，是人造膜系產生的“干涉色”可隨光線入射角和觀察角度的變化而發生變色的原因。

2、為了更好地控制物體表面反射光譜、光學性能，我們可依據膜系進行設計，調整N、d值，以達到預想的光學性能及反射光譜之指標。

光變薄膜由高精密真空鍍膜工藝制造，經過全系列物理化學處理（如粉碎工藝），再添加特殊助劑、連接料可制成光變油墨。此類光變油墨印刷在票據、貨幣等紙質載體上旱，光學變色膜粒會上浮墨層表層且排列平行，這樣也就保障了光學薄膜的變色性能。這也就很好說明了光變油墨變色防偽特性，且易識別難仿造。