CSS前景背景自动配色技术简介(demo)

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。

您可以狠狠地点击这里: 按钮文字及边框颜色随着背景色自动变化demo

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:

CSS前景背景自动配色技术简介(demo)

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