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東アジアとヨーロッパの両方で、紙への印刷に先駆けて、織物への木版印刷が行われ、異なる版木を用いて色付きの模様を作るのが一般的でした。紙に印刷されたものに色を加える最も初期の方法は手彩色であり、これはヨーロッパと東アジアの両方で印刷された画像に広く用いられました。中国の木版画には少なくとも13世紀から、ヨーロッパの木版画には15世紀に導入されて間もなくから手彩色が用いられ、19世紀まで、時には非常に高度なレベルで実践され続けました。イギリスの公式測量地図の一部は、1875年まで少年たちによって手彩色されていました。初期のヨーロッパの印刷本には、写本と同様に、イニシャル、見出し、その他の要素を手書きで追加するための余白がしばしば設けられており、初期の印刷本の中には、精巧な枠や細密画が加えられたものもありました。しかし、これは1500年頃以降、はるかに稀になりました。
東アジアの伝統的な印刷技術では、文字と画像の両方に木版印刷が用いられており、これは実質的に西洋の木版画と同じ技法である。また、複数の版木を用い、それぞれに異なる色のインクを塗って多色印刷を行う技術は、古くから知られていた。
イギリスの美術史家マイケル・サリバンは、「中国、そして実際には全世界で知られている最古のカラー印刷は、 1346年の仏教経典巻物の2色刷りの扉絵である」と記している。カラー印刷は明代にも後に使用された。[ 1 ]中国の木版印刷では、初期のカラー木版画は主に美術、特に絵画というより格式の高い媒体に関する豪華な書籍に見られる。最初に知られている例は1606年に印刷された墨の書であり、カラー技法は17世紀に出版された絵画に関する書籍で頂点に達した。注目すべき例としては、明代の中国の画家胡正言の1633年の『十竹書画論』と、 1679年と1701年に出版され5色刷りされた『芥子園手引』がある。[ 2 ]
日本では、木版画は紙版画と書籍挿絵の両方に用いられたが、これらの技法は版画史の中でよりよく知られている。「彩色」技法は、完成された形では錦絵と呼ばれ、急速に広まり、1760年代以降、紙版画に広く用いられるようになった。本文はほぼ常に単色であり、多くの書籍は引き続き墨摺絵という単色の挿絵とともに刊行されたが、浮世絵の人気が高まるにつれ、より多くの色と複雑な技法への需要が高まった。19世紀までには、ほとんどの画家がカラーで出版される版画をデザインするようになった。この発展の主な段階は以下のとおりである。
技術の洗練と嗜好のトレンドにより、さらなる発展がもたらされた。例えば、以下のようなものがある。
初期のカラー印刷方法のほとんどは、色ごとに1枚ずつ、複数の版画を必要とするものでしたが、2色が別々に印刷される場合は、2色を一緒に印刷する方法もいくつかありました。典礼書やその他の多くの種類の本には、通常赤で印刷されるルブリックが必要でした。これらは長い間、各ページごとに赤い版を使用した別刷りで行われていました。単葉の印刷には別の方法が使用されました。キアロスクーロ木版画は、16世紀初頭にヨーロッパで開発された方法で、線画の画像を持つ通常の木版（「線版」）に、異なる色で印刷された1つ以上の色の「トーン版」が追加されます。これはドイツで開発された方法で、イタリアでは、より水彩画のような効果を生み出すために、トーン版のみが使用されることが多かった。ヤコブ・クリストフ・ル・ブロンは、通常メゾチントで3枚の凹版を使用する方法を開発しました。これらは重ね刷りされ、幅広い色を実現しました。
19世紀には、木版画（厳密にはクロモキシログラフィー）やその他の方法を用いたさまざまなカラー印刷方法がヨーロッパで開発され、初めて広く商業的に成功を収めたため、後の数十年には、一般家庭に版画として飾られたり、本の挿絵として使われたりする多くの例が見られるようになった。ジョージ・バクスターは1835年に、凹版線版（または時折リトグラフ）を使用し、黒または濃い色で印刷した後、木版から最大20色の異なる色を重ね刷りする方法を特許取得した。エドマンド・エバンスは、最大11色の異なる色を用いて、凸版と木版を全面的に使用し、後には、より少ない版木を使用し、色の混ざり合った色を実現するために、塗りつぶされていない部分に重ね刷りすることで、児童書の挿絵を専門とした。ランドルフ・カルデコット、ウォルター・クレーン、ケイト・グリーナウェイなどのイギリスの芸術家は、当時ヨーロッパで入手可能で流行していた日本の浮世絵の影響を受け、色の平坦な部分を用いた適切なスタイルを作り出した。
クロモリソグラフィーは、19世紀末までに主流となった別の印刷技法でしたが、各色ごとに石版を用意し、複数枚の印刷が必要でした。当初は3種類のカラーフィルターで撮影した画像の写真を用いる機械的な色分解技術により、必要な印刷枚数は3枚にまで減りました。その後、亜鉛版を用いたジンコグラフィーが石版に取って代わり、1930年代まで最も一般的なカラー印刷方法となりました。
19 世紀には、マルチストーン クロモリソグラフィーによって、色彩豊かな商業印刷が可能になりました。[ 3 ] 19 世紀後半から 20 世紀初頭にかけて写真ハーフトーン スクリーニングが採用されたことで、新聞や雑誌はより経済的に階調画像を再現できるようになりました。[ 4 ]一般的なスクリーン線数は、新聞用紙では 1 インチあたり 50 ～ 85 線 (lpi)、雑誌では 100 ～ 120 lpi で、より高品質な作品には 120 ～ 150 lpi が使用されました。[ 4 ]連邦政府のデジタル化ガイドラインでは、新聞では約 85 lpi が一般的で、高品質のコート紙ではより高い範囲が使用されていると記されています。[ 5 ]
カラー印刷では、高品質な色再現を実現するために、一連の工程（変換処理）が行われます。以下のセクションでは、CMYK印刷でカラー画像を再現する際に用いられる工程について詳しく説明します。
自然の風景やカラー写真は、光学的にも生理学的にも、赤、緑、青の３つの原色に分解できます。これらの原色をほぼ等量混ぜると白が知覚され、異なる割合で混ぜると他のすべての色の視覚的感覚が生じます。任意の２つの原色をほぼ等量で加法混色すると、二次色が知覚されます。たとえば、赤と緑を混ぜると黄色、赤と青を混ぜるとマゼンタ（紫色）、緑と青を混ぜるとシアン（ターコイズ色）になります。黄色だけが直感に反します。黄色、シアン、マゼンタは単なる「基本」二次色です。原色を不均等に混ぜると、他の多くの色が知覚され、それらはすべて「三次色」とみなすことができます。カラー画像を再現する技術は数多くありますが、紙にカラー画像を大量生産するには、グラフィック処理と工業用機器が使用されます。この意味で、「カラー印刷」とは、新聞や雑誌、パンフレット、カード、ポスターなどの大量生産品を印刷するために、数千枚または数百万枚印刷できる印刷機に適した複製技術を指します。この種の産業用または商業用印刷では、カラー写真などのフルカラー画像を印刷するために使用される技術は、4色プロセス印刷、または単にプロセス印刷と呼ばれます。使用されるインクは4色で、3つの補助色と黒です。これらのインクの色は、シアン、マゼンタ、イエロー、キー（ブラック）で、略してCMYKです。画像は多くの場合、画面用にRGBで準備されるため、カラーマネジメントワークフローでは、意図した外観を維持することを目指して、印刷に適したCMYKに変換します。
シアンはマイナス赤、マゼンタはマイナス緑、イエローはマイナス青と考えることができます。これらのインクは半透明です。連続した印刷によって紙上で2つのインクが重なると、原色が知覚されます。たとえば、イエロー（マイナス青）の上にマゼンタ（マイナス緑）を重ねると赤になります。3つのインクが重なる場合、入射光のほとんどが吸収または減算され、ほぼ黒になりますが、実際には3色のインクを組み合わせるよりも、黒インクを別々に使用する方が優れていて安価です。二次色または減法混色のシアン、マゼンタ、イエローは、印刷業者や水彩画家（基本的なインクや絵具は透明）にとっては「原色」とみなされることがあります。
4色印刷用の画像を準備するには、2つのグラフィック技術が必要です。「プリプレス」段階では、元の画像を「色分解」と「スクリーニング」または「ハーフトーン」によって印刷機で使用できる形式に変換します。これらの工程により、リトグラフの原理に基づいて印刷機で紙に色を転写できる印刷版を作成することができます。
フルカラー印刷の方法の一つに、6色プロセス印刷 （例えば、パントンのヘキサクロームシステム）があります。これは、従来のCMYKインクにオレンジとグリーンを追加することで、より広く鮮やかな色域を実現します。しかし、このような代替カラーシステムでも、印刷画像を生成するには、色分解、ハーフトーン処理、リソグラフィーといった工程が必要となります。6色印刷は、印刷適性を高め、生産性を向上させるために広く用いられています。
新たに登場した方法は、拡張色域印刷または7色印刷で、緑、オレンジ、紫などの3色を追加して印刷可能色域を拡張し、インク設定を変更せずに幅広いパントンカラーを再現できるようにするものです。この方法はOGV印刷とも呼ばれます。[ 6 ]エプソンのSureColorシリーズなどのデジタルインクジェットプリンターは、この方法を使用してPMSの99%を再現することに成功しています。
カラー印刷では、原色以外のインクを1色だけ使用することも可能です。限られた数のインク、または原色に加えてインクを使用する印刷方法は、「スポットカラー」印刷と呼ばれます。一般的に、スポットカラーインクは、紙の上で他のインクと混ざってさまざまな色合いや濃淡を生み出すのではなく、単独で印刷するように設計されたインクです。スポットカラーインクの種類は、絵の具と同様に、ほぼ無限であり、テトラクロミック印刷（4色プロセスとも呼ばれる）で表現できる色よりもはるかに多様です。スポットカラーインクは、繊細なパステルカラーから鮮やかな蛍光色、反射するメタリックカラーまで、幅広い色を表現できます。
通常（名称とは裏腹に常にそうとは限りませんが）、色分解は色分解担当者の責任です。これには、印刷準備のためにファイルをクリーンアップし、プリプレス承認プロセス用のプルーフを作成することが含まれます。色分解プロセスは、元のアートワークを赤、緑、青のコンポーネントに分離することから始まります（たとえば、デジタルスキャナーを使用します）。デジタルイメージングが開発される前は、各色ごとにフィルターを使用して画像を3回撮影するのが従来の方法でした。いずれにせよ、望ましい結果は、ソース画像のRGBコンポーネントを表す3つのグレースケール画像です。
次のステップは、それぞれの分離画像を反転させることです。赤成分のネガティブ画像を作成すると、結果として得られる画像はシアン成分を表します。同様に、緑成分と青成分のネガティブ画像を作成することで、それぞれマゼンタ成分と黄成分の分離画像が得られます。これは、シアン、マゼンタ、黄が減法混色の三原色であり、それぞれが加法混色の三原色（RGB）のうち、白色光から1つの加法混色の三原色を差し引いた後の2つの三原色を表すためです。
シアン、マゼンタ、イエローは、色の再現に使用される3つの基本色です。これらの3色を印刷で適切に組み合わせると、元の画像が適切に再現されるはずですが、実際にはそうはなりません。インクの限界により、暗い色は濁って見えてしまいます。この問題を解決するために、黒の分離も行われ、画像の陰影とコントラストが改善されます。元の画像からこの黒の分離を作成するための技術は数多く存在し、グレー成分置換、アンダーカラー除去、アンダーカラー追加などがあります。この印刷技術はCMYKと呼ばれています（「K」は、黒の印刷版を表す伝統的な用語である「キー」の略です）。
今日のデジタル印刷方式は、従来のCMYK方式のように単一の色空間に限定されることはありません。多くの印刷機は、 RGBモードまたはCMYKモードのいずれかを使用して画像を取り込んだファイルから印刷できます。特定の色空間の色再現能力は異なる場合があり、色モデル内で正確な色を得るプロセスはカラーマッチングと呼ばれます。
カラー印刷機で使用されるインクは半透明で、重ねて印刷することでさまざまな色合いを作り出すことができます。たとえば、黄色とシアンのインクを重ねて印刷すると緑色になります。ただし、印刷機は「スクリーン印刷」と呼ばれるプロセス以外では、特定の画像領域に塗布されるインクの量を調整することはできません。スクリーン印刷とは、インクの塗りつぶしではなく、小さな点として明るい色調を表現するプロセスです。これは、色を明るくするために白い絵の具を混ぜるのと似ていますが、白は紙そのものです。プロセスカラー印刷では、スクリーン印刷された画像、つまり各インク色のハーフトーンが連続して印刷されます。スクリーングリッドは異なる角度に設定されているため、点が小さなロゼットを形成し、一種の錯覚によって連続したトーンの画像を形成しているように見えます。印刷された画像を可能にするハーフトーンは、印刷された画像を拡大して調べると確認できます。
従来、ハーフトーンスクリーンは、直角に接着された2枚のガラス板にインクで線を引いて作られていました。各色分解フィルムは、このようなスクリーンを通して露光されます。処理後、得られる高コントラストの画像は、グレースケール分離フィルムの画像によって調整された露光量に応じて、ドットの直径が変化するものでした。
ガラススクリーンは、分離フィルムでハーフトーンのドットを露光する高コントラストフィルムによって時代遅れになりました。これは、ハーフトーンをフィルム上に電子的にレーザー生成するプロセスに置き換えられました。ごく最近では、コンピュータ・トゥ・プレート（CTP）技術により、印刷業者はプロセスのフィルム部分を完全に省略できるようになりました。CTPはレーザーでドットを印刷版上に直接画像化するため、コストを削減し、フィルム工程をなくすことができます。処理手順を完全に無視しない限り、リソグラフィーネガをリソグラフィープレートに印刷する際の生成損失は、ダイナミックレンジの損失も濃度グラデーションもなく、超低速ラピッドアクセスネガ（RAN）で対処しなければならない着色染料や大きな銀粒子もないため、ほぼ完全に無視できます。
新聞のカラー写真印刷には、1インチあたり60～120ライン（lpi）の「周波数」を持つスクリーンが使用されます。スクリーンの粗さ（周波数）が低いほど、印刷画像の品質は低下します。吸水性の高い新聞用紙は、雑誌や書籍に使用される吸水性の低いコート紙よりも低いスクリーン周波数で済みます。雑誌や書籍では、133～200lpi以上のスクリーン周波数が使用されます。
紙の上でインクの点がどれだけ広がり大きくなるかを示す指標をドットゲインと呼びます。この現象は、スクリーン印刷された画像の写真処理やデジタル処理において考慮する必要があります。ドットゲインは、新聞紙のような吸水性が高く、コーティングされていない紙で高くなります。