随着科技的发展和人们生活水平的提高，各式各样的彩色数字图像设备得到了越来越广泛的应用。但由于不同设备的结构、原理和制造工艺各不相同，彩色图像的颜色信息在设备之间复制时经常出现颜色失真现象，严重制约彩色图像设备在颜色工业、远程医疗、电子商务等方面的应用。颜色复现系统通过精确描述图像设备的颜色特性，建立不同设备颜色空间的映射关系，并根据观察环境等参数，最终再现真实颜色。由于颜色复现系统与设备属性、观察条件等因素均有关系，是一个非常复杂的综合性系统，所以它一直是颜色科学领域的研究热点。　　设备特性化是要建立设备颜色空间与CIE标准色度空间的映射关系，以消除设备相关颜色空间的影响，它是颜色复现的基础。对于数码相机特性化，讨论了其成像原理和预处理过程，进而确定了基于一维查找表和多项式回归模型的特性化算法，通过多角度实验分析了多项式项数、有无查找表、训练样本数量和分布对复现精度的影响，确定了以11项多项式和一维查找表为基础的最优特性化模型，并通过实验认为该模型具有较高的精度。对于液晶显示器特性化，首先制作了一套性能测试软件用来筛选显示器，然后采用基于一维查找表和最优化求解的经典算法建立特性化模型，经过测试认为其具有很高的预测精度。最后将特性化模型集成得到色度复现系统。从测试结果来说该系统具有较好的复现效果。　　颜色感觉并非只由颜色刺激本身决定，还会受到很多环境因素的影响。为了复现出更符合人眼感知的颜色，对人眼视觉特性加以考虑是近年来的研究热点。色貌模型是解决该问题的经典理论。本文深入研究了以CIECAM02为代表的色貌模型，在色度复现系统的基础上加入CIECAM02得到色貌复现系统，并以主观评价优化系统参数，平均评价等级属于“极相似”，与人眼视觉感知十分接近。　　在上述模型的基础上，本文编写了数码相机和液晶显示器的特性化算法模块、CIECAM02模块和其它实用功能模块，并将它们集成为一个有机整体，构建了多功能多层次的颜色复现系统。经过大量测试，该系统能够实现彩色图像颜色跨媒体高精度复现。　　最后，对本文的主要内容以及所取得的主要研究成果予以概括和总结，并对今后进一步的研究工作进行了展望。