#はじめに…
Unityでスクリーンショットを取る場合…

Application.CaptureScreenshot
Texture2DをエンコードしてFile.WriteAllBytesで書き込む

この二通りがあるかと思います。
今回は、保存先を指定するために2の方法で保存します。

#暗くなる保存方法

ProjectViewでRenderTextureを作成します
撮影したいCameraにRenderTextureを登録します
下記ソースコードのように実装します

ScreenShot.cs

Texture2D tex = new Texture2D(RenderTextureRef.width, RenderTextureRef.height, TextureFormat.RGB24, false);
RenderTexture.active = RenderTextureRef;
tex.ReadPixels(new Rect(0, 0, RenderTextureRef.width, RenderTextureRef.height), 0, 0);
tex.Apply();

//PNGに変換
byte[] bytes = tex.EncodeToPNG();
Object.Destroy(tex);

//保存
File.WriteAllBytes(Application.dataPath + "Hoge" + ".png", bytes);

これで保存した画像がコチラ

最初は、こういうもんなのかな？と思ってたんですが、違うみたいです。

#暗くならない保存方法

下記ソースコードのように実装します

ScreenShot.cs

//プレビュー用のレンダーテクスチャからサイズ取得
int resWidth  = RenderTextureRef.width;
int resHeight = RenderTextureRef.height;

//RenderTextureを作る
RenderTexture rt = new RenderTexture(resWidth, resHeight, 24);
rt.antiAliasing = 8;

//Cameraに設定
camera.targetTexture = rt;
Texture2D screenShot = new Texture2D(resWidth, resHeight, TextureFormat.RGB24, false);
camera.Render();
RenderTexture.active = rt;

//結果を読み込み
screenShot.ReadPixels(new Rect(0, 0, resWidth, resHeight), 0, 0);
camera.targetTexture = null;
RenderTexture.active = null; // JC: added to avoid errors

//破棄
Destroy(rt);

//PNGに変換
bytes = screenShot.EncodeToPNG();

//保存
File.WriteAllBytes(Application.dataPath + "Hoge" + ".png", bytes);

これで保存した結果がコチラ

本来の色で保存されています。

#まとめ…
Unity5.4.2p4現在では、new RenderTextureで保存する方が良さそうです。
何か別の方法で解決した方がいましたら、教えていただけると幸いです。