防伪光变图像具有绚丽多彩的颜色、多维的视觉效果、丰富的光变效果和隐蔽的加密方式，在货币、信用卡等防伪领域中得到了广泛的应用。然而，传统防伪光变图像所采用的微光栅结构无法直接印刷，需要以热烫印箔作为光变图像信息的转移载体。本文研究了一种能够采用特殊油墨和模压技术等普通印刷方式形成光变防伪图像的CMYK印刷微镜阵列结构。考虑到防伪光变图像必须具有足够的反射光强、抗干扰能力和隐蔽性等基本要求，本文以微镜像元几何与光学特性、CMYK颜色模式和密钥加密方式为基础，建立了一种可采用印刷技术实现的CMYK印刷微镜像元模型。根据微镜像元表面函数的雅可比行列式和梯度公式，对该模型的表面反射光亮度和结构稳定性进行定量评价。计算结果表明：该CMYK印刷微镜像元模型结构表面函数的雅可比行列式近似等于0，梯度随空间坐标连续变化，因此此种微镜像元模型满足防伪光变图像的亮度和稳定性要求。而且，将密钥引入到微镜像元模型方程，可使微镜像元沿空间中任意方向倾斜，不仅增强了微镜像元编码的隐蔽性，而且使微镜阵列光变图像的编码方式更加灵活。然后，设计了双通道和多通道CMYK印刷微镜阵列防伪光变图像的实例，计算机模拟了防伪光变图像的微镜阵列结构形状，并比较了微镜阵列在未加密或密钥加密情况下的微结构特点。最后，分析了印刷微镜阵列防伪光变图像的制造工艺特点。研究表明，印刷微镜像元的深度特性远远大于光栅型微结构，可采用普通印刷工艺直接印刷，因此简化了制造工艺，大大降低了防伪光变图像的制造成本。同时，本文建立的CMYK印刷微镜像元模型可为印刷微镜阵列防伪光变图像的研制和设计提供一定的理论依据和生产指导。