Как правильно покрасить выпуклые буквы

Я бы попробовал покрасить в цвет букв краской типа Ганзе из серии Mr. Color (она крепко держится), потом сверху эмалью от Тамии, и аккуратно стереть лишнюю эмаль ватной палочкой, смоченной в уайт-спирите.
Практически то, что вы писали, только краска нужна на разной основе.
А ватная палочка должна быть практически сухой, чтобы не попал уайт-спирит за грани букв.
В завершение немного смывки вокруг букв, чтобы подчеркнуть контуры.

Я попробовал бы оклеить буквы фольгой (с запасом, не обрезая по контуру), покрасить в основной цвет тонким слоем легкосмываемой краски, ватной палочкой стереть краску с букв, а затем оттонировать фольгу прозрачными лаками до желаемого эффекта.

В качестве первого приближения предложу два способа.
1. Надпись густо замазывается кремом для бритья и высушивается. Желательно еще плотно обклеить со всех сторон скотчем (до замазки).
   Дальше чем-нибудь выпуклым, слегка влажным и упругим, например мокрая бумажка, натянутая на палец или стирательную резинку,
   аккуратно стираем крем с верхней кромки надписи. Потом красим - сушим - моем водой - лишняя краска слезает. Таким образом красил филигранный шильдик Порше  на капоте бокстера. Правда не удалось прокрасить на всю глубину.
   Очень помогает капля акварели контрастного цвета в крем для контроля процесса.

2. Очень понравился БлюТак для создания тонких масок. Берете остро заточенную зубочистку и кропотливо раскатываете кусочек блютака вдоль краев надписи.
    Важно не размазывать а именно раскатывать, прокручивая палочку пальцами. Если зубочистка достаточно острая и хорошо отшлифована, то легко подбить край маски под бровку надписи или любой другой выпуклости. Блютак, конечно, портится, но его расход на удивление мал, так что не страшно.

Думаю, что для ситуации на фото больше подойдет первый способ - окраска требуется как раз по верхам.