確かに元データの状態に影響している可能性もありますが……。
ただ今回の場合、気になる点がふたつあります。

・CMYKに変換する意図がわかりません。
　とりあえずドキュメントカラーがCMYKになっていればそれ準拠になるためです。
　色調補正できるわけでもないので、分版でPS書いてDistillerでPDF化、その後版チェックすれば済むように思います。

・環境が動作保証外です。
　CS6の動作保証は10.9までなので、10.10以降では意図しない動作になる可能性はあります。
　（できれば10.8までの利用が無難です）

後者はともかく、まずは前者で、当方であればよほどの理由がない限りは触らないようにすると同時に、
流石に元データまでの保証はできないので、連絡できる範囲までその旨を伝達することを考慮します。
（責任問題になった場合の所在明確化）

あさうすさん＞
ありがとうございます。

過去からの流れというか、過去にカスタムカラーのまま出稿してトラブったことがあるので「CMYKに変換」を出稿前のワークフローに必ず入れてました。

今回の件で「CMYKに変換」はしない方向で行こうと考えています。

さらに、本日埋め込み前のデータを入手することができたので検証してみました。
画像データはPSD形式とGIF形式。両方共グレーモードでした。
埋め込む前の画像がリンクされた状態で「CMYKに変換」を行ったところ反転の現象は起きませんでした。

結局はバグなのかと思っています。