一、颜色匹配效果预览
如下GIF示意,当我们按钮背景色逐渐变淡的时候,文字颜色也从原来的白色变成黑色了,同时边框也显示出来了,其中的配色转换是纯CSS实现的。
自动配色按钮示意
拖动R,G,B对应滑块,可以看到按钮文字颜色以及边框颜色,会自动根据背景色不同而发生变化。具体表现为:
深色背景下,文字白色,无边框。
浅色背景下,文字黑色,有加深边框,便于和周围环境区分开。
这种智能匹配是纯CSS实现的,主要是使用CSS3 calc()计算,以及CSS3原生var变量。
二、配色代码展示
HTML代码很简单,如下:
<button class="btn">我是按钮</button>
重点和难点在CSS部分:
:root { /* 定义RGB变量 */ --red: 44; --green: 135; --blue: 255; /* 文字颜色变色的临界值,建议0.5~0.6 */ --threshold: 0.5; /* 深色边框出现的临界值,范围0~1,推荐0.8+*/ --border-threshold: 0.8; } .btn { /* 按钮背景色就是基本背景色 */ background: rgb(var(--red), var(--green), var(--blue)); /** * 使用sRGB Luma方法计算灰度(可以看成亮度) * 算法为: * lightness = (red * 0.2126 + green * 0.7152 + blue * 0.0722) / 255 */ --r: calc(var(--red) * 0.2126); --g: calc(var(--green) * 0.7152); --b: calc(var(--blue) * 0.0722); --sum: calc(var(--r) + var(--g) + var(--b)); --lightness: calc(var(--sum) / 255); /* 设置颜色 */ color: hsl(0, 0%, calc((var(--lightness) - var(--threshold)) * -999999%)); /* 确定边框透明度 */ --border-alpha: calc((var(--lightness) - var(--border-threshold)) * 100); /* 设置边框相关样式 */ border: .2em solid; border-color: rgba(calc(var(--red) - 50), calc(var(--green) - 50), calc(var(--blue) - 50), var(--border-alpha)); }
乍一看,犹如鸭子听雷——不知所云,其实不复杂,且容我剖析下实现原理。
三、前景背景自动配色原理
1. CSS属性值范围溢出边界渲染特性
CSS这门语言有个很有意思的特性,就是CSS属性值超过正常的范围的时候,只要格式正确,也会渲染,而渲染的值就是合法边界值。
举两个板栗:
opacity透明度属性值合法范围是0-1,但是,你设置负数,或者极大值,浏览器也能解析,只是要么是0,要么是1而已,如下:
.example { opacity: -2; /* 解析为 0, 完全透明 */ opacity: -1; /* 解析为 0, 完全透明 */ opacity: 2; /* 解析为 1, 完全不透明 */ opacity: 100; /* 解析为 1, 完全不透明 */ }
色值,如HSL,S和L的范围都是0%-100%,但是,你设置负数,或者极大值,浏览器也能解析,只是要么是0%,要么是100%而已,如下:
.example { color: hsl(0, 0%, -100%); /* 解析为 hsl(0, 0%, 0%), 黑色 */ color: hsl(0, 0%, 200%); /* 解析为 hsl(0, 0%, 100%), 白色 */ }
本文的配色技术就活用了这种边界渲染特性。
2. var变量传递给calc实现复杂计算
我们对CSS代码从上往下逐个剖析下。
首先,在:root根选择器上定义几个全局CSS变量(语义上的全局):
:root { --red: 44; --green: 135; --blue: 255; --threshold: 0.5; --border-threshold: 0.8; }
其中:
–threshold
这个是color变色的临界值,用来和当前RGB颜色值的亮度对比。
–border-threshold
这个是边框颜色透明度的临界值,同样也是和当前RGB颜色值的亮度对比。
然后是。btn{}内部的CSS代码:
background: rgb(var(--red), var(--green), var(--blue));
这个很好理解,就是基本的RGB色值作为背景色。
--r: calc(var(--red) * 0.2126); --g: calc(var(--green) * 0.7152); --b: calc(var(--blue) * 0.0722); --sum: calc(var(--r) + var(--g) + var(--b)); --lightness: calc(var(--sum) / 255);
这里5行5个CSS变量,需要的其实是最后一个--lightness,就是计算当前背景色的亮度。用的是使用sRGB Luma灰度算法①,为什么需要5行呢?因为计算公式就是如此:
lightness = (red * 0.2126 + green * 0.7152 + blue * 0.0722) / 255
其中,R,G,B色值相乘的系数就是固定的,不同灰度算法系数还不一样。--lightness表示亮度,范围是0-1,此时就可以和--threshold和--border-threshold这两个临界值比对,来确定按钮的文字颜色,边框透明度。
① 这里的灰度可以看成是亮度,实际上HSL的亮度计算方法应该是,R,G,B中的色值最大值和最小值之和的二分之一。
color: hsl(0, 0%, calc((var(--lightness) - var(--threshold)) * -999999%))
设置颜色的CSS代码。
此处calc计算翻译成中文就是:(亮度值 – 临界值) * 比例系数。
其中亮度值在0-1之间游走,临界值是固定的0.5,于是:
如果亮度值小于0.5,亮度值减去临界值为负,由于我们的比例系数是很大很大的负数,负负得正,于是,会得到一个巨大的正数,按照边界渲染原理,会按照100%渲染,于是颜色是白色;
如果亮度值大于0.5,亮度值减去临界值为正,由于我们的比例系数是很大很大的负数,于是,会得到一个巨大的负数,按照边界渲染原理,会按照0%渲染,于是颜色是黑色;