В общем, нужно разделить ситуацию на 2 части:
1. Почему у меня, вообще, появилась разница по процентам (как на новых версиях - не знаю, на CS3 - это так):
Создаем в Illustrator условный эллипс с размерами 39,8мм x 40мм. Переходим в "Save for Web & Devices", снимаем галочку с "Clip to Artboard", видим, что размер изображения 114x114 (результат округления), при этом, если увеличиваем изображение на 400% (в этой же вкладе), получаем 456x456px (т. е. квадрат, чего быть не должно при таком увеличении). Теперь закрываем окно, и увеличиваем эллипс на 400% по ширине с сохранением пропорций (его размер теперь 159,199мм x 160мм), снова переходим в "Save for Web & Devices" и видим размер 452x454px. Я увеличивал изображение в "Save for Web & Devices", после чего увеличивал Shape в Photoshop до аналогичного размера в px, отчего и была разница в процентном соотношении. Если сначала увеличивать объект в Illustrator и потом экспортировать без изменения размера, разницы (по процентам) не будет.
2. Illustrator формирует более темное растровое изображение по сравнению с Photoshop из одного и того же объекта. При этом, если сохранить файл в SVG, открыть его в Inkscape и экспортировать в PNG - получим результат схожий с экспортом в Photoshop. Что наводит на мысль о том, что в Illustrator что-то не так. Печать на принтер в Illustrator получается тоже темнее. Сильно темнее. С этим я еще не разобрался.