CSS前景背景自动配色技术简介（代码实例）

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：

我是按钮

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；

以上就是按钮文字颜色变色背景下黑色，深色背景下白色的原理。

--border-alpha: calc（（var（--lightness） - var（--border-threshold）） * 100）；

边框透明度是类似的原理。此处calc计算翻译成中文就是：（亮度值 – 边框临界值） * 100。

其中亮度值在0-1之间游走，边框临界值是固定的0.8，于是：

如果亮度值小于0.8，亮度值减去边框临界值为负，在CSS中，负数透明度会按照边界0渲染，此时边框完全透明；

如果亮度值大于0.8，亮度值减去边框临界值为正，此时的透明度计算值会在0~20之间游走，当然，数值大于1的透明度值都会按照1渲染，此时，边框基本处于完全不透明状态，加深的边框显现；

border: .2em solid;
border-color: rgba（calc（var（--red） - 50）， calc（var（--green） - 50）， calc（var（--blue） - 50）， var（--border-alpha））；

设置边框样式，边框颜色比背景色深50个单位值（负数为按照0渲染），然后透明度就是基于亮度动态计算的。深色背景下，按钮边框透明度为0，不显示；浅色背景下，透明度在0~1之间游走，出现，北京颜色越浅，边框透明度越大，边框颜色越深，符合配色预期。

相信经过上面的一番剖析，大家就会明白其实现的原理了。

改变按钮的背景色

.btn类名下的CSS代码是固定的，让我们需要改变按钮的颜色的时候，不是改。btn下的CSS，而是修改：root中的下面3个变量值：

--red: 44;
--green: 135;
--blue: 255;

CSS设置直接改数值，如果是JS设置，借助setProperty（）方法，若不了解，可以参考这篇文章：“如何HTML标签和JS中设置CSS3 var变量”。

四、最后结束语

由于var的兼容性限制，这个非常有意思的CSS技巧还不太适合在大型对外项目中使用。

小程序可以一试，因为内核环境相对固定。内部系统，实验项目可以玩一玩，会很有意思。

这种配色技巧其实不仅可以用在按钮上，一些大区域的布局也是可以用的，因为这些布局的背景色可能是动态的 ，此时，文字颜色的配色也可以借助CSS实现自动化。

另外，本文demo中按钮文字就黑白两色，实际上，我们的相乘系数小一点的话，可以有更多的色值出现，配色会更加精致。

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