我是如何实现网页颜色自适应的

科技   2024-09-11 10:23   江苏  

前言

不知大家有没有留意过,当前大部分 App 或网页中,很少存在允许用户完全自定义要展示信息的颜色的功能。

例如在钉钉的自定义表情中,只允许用户从一组预设的配色中随机切换:

再比如笔记应用 Notion 虽然允许用户改变文本颜色,但也只允许在一组预设色值中选取:

图片文件

原因无它,配色,不是一件容易事。

对于大众用户而言,没什么颜色理论知识,很可能挑出来的颜色在应用中很难看、看不清,这会极大的影响用户的使用体验(即使是用户自己造成的)。

因此大部分产品选择的做法是提供一组预先检验过的、不会对用户阅读造成困扰的颜色,放在应用中供用户挑选。

今天我来斗胆挑战一下这个业界难题。

在这篇文章中将会探讨两个具体问题:

  1. 如何让文本颜色自适应背景色
  2. 如何允许用户完全自定义主题色,同时保证可阅读性

文本颜色自适应背景色

在下面这张图中,文本的颜色默认都是黑色的,背景色设置了多个明暗不同的颜色。可以看到对于暗色的背景色,此时文本可阅读性特别差(不太明显,想看清楚会很累)。

image.png转存失败,建议直接上传图片文件

如果能够自动根据背景色的明暗,决定使用白色还是黑色的文本,那便是实现了文本颜色的自适应了。

首先介绍下借助第三方库实现的方案。

第三方库实现

color 是 JavaScript 生态中在颜色处理方面最流行的库,它有诸多功能:颜色空间转换、颜色通道分解、获取对比度、颜色混合……

在文本颜色自适应这个场景中,最为方便的两个 API 是 isDark()isLight() ,它们分别用来表示一个颜色是否为深色、是否为浅色。

实际应用:

import Color from 'color'

const BgColors = ['#f87171''#fef08a''#042f2e', ...]
export default function Page({
  return (
    <main>
      {BgColors.map((bg) => (
        <div
          style={{
            background: bg,
           // 根据背景是否为深色决定文本用白色还是黑色
            color: Color(bg).isDark() ? 'white' : 'black'
          }}
        >

          恍恍惚惚
        </div>
      ))}
    </main>

  )
}

实际效果:

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mix-blend-mode: difference

mix-blend-mode: difference 用于指定一个元素的颜色与背景色进行「差值」混合,可以使用如下公式表达:

# || 表示取绝对值
# 最终元素显示的颜色 = |元素原有的颜色 - 背景色|
result_color = | element_color - background_color |

例如:

  • 文本颜色为白色 rgb(255 255 255) 背景色为蓝色 rgb(0 0 255) ,最终文本颜色为黄色 rgb(255 255 0)
  • 文本颜色为黑色 rgb(0 0 0) ,此时无论背景色是什么颜色,最终文本的颜色一定和背景色完全相同,因为 | 0 - x | = x

下面来看个实际的 demo,这里我们让文本颜色为白色,背景色动态调整:

屏幕录制2024-08-31 14.22.02-3.gif

可以看到这个方案会有如下问题:

  • 当背景色为灰色时,文本的颜色和背景色很相似,对比度低,可阅读性差
  • 当背景色为彩色时,混合出来的颜色也是彩色,而且颜色比较脏,不太美观

CSS 相对颜色

以 CSS 颜色函数 rgb() 举例,相对颜色的语法是通过 from 关键词扩展了该函数的能力:

colorrgb(from red r g b);

由于 red  的 RGB 是 (255, 0, 0) ,因此后面的 r g b 值分别为 255 0 0 。对于 r g b 还可以调用 calc() 或其他 CSS 函数进一步处理。

除了 rgb()rgba() hsl() hwb() lch() 等等 CSS 颜色函数都是支持相对颜色语法的。

CSS 相对颜色语法带来的能力有调节亮度、调节饱和度、获取反转色、获取补充色……其中反转色就可以用于文本颜色自适应的场景中。

在上面 Demo 上,使用如下规则使文本的颜色为背景色的反转色:

colorrgb(from var(--bgcalc(255 - rcalc(255 - gcalc(255 - b));

实际效果:

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可以看到虽然能一定程度上提升可阅读性,但是有些反转色奇奇怪怪的,和背景色搭配起来实在不美观,并不是特别推荐使用。

color-constract

color-constract() 可以说是最适合文本颜色自适应场景的 CSS 函数了,用法简单,效果好!

colorcolor-constract(var(--bgvs color1color2, ...);

它的作用即从 vs 右边的一堆色值中,挑选一个和 vs 左边的色值对比度最大的返回。

color-constract(#ccc vs #000, #fff) ,由于 #ccc 是个浅灰色,色值和 #000 对比度更大,因此这个函数会返回 #000

很美好。

但是!这个函数现在几乎不能用!

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目前只有 Safari 中能使用,而且必须开启相关的实验性功能 Flag 。

完全允许用户自定义主题色

让文本的颜色根据背景色自适应,本质是在背景色(background)未知、前景色(foreground)有限的情况下,选择一个合适的前景色,使页面的可读性得到保障。

在上面的 Demo 中,背景色有淡紫色、淡黄色、深绿色、深棕色……前景色即文本的颜色只会有白色、黑色两种情况,依据背景色的明暗决定使用白色还是黑色。

相反的,我们讨论下前景色未知、背景色有限的情况。

看下这个实际应用场景:

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在这款应用中,支持明、暗两种主题,明亮主题为左边的白色(#FFFFFF),暗夜主题为右边的深蓝色(#020617),这是两个背景色;标签主题色(即前景色)支持用户自己设定,图中以红色(#FF0000)为例。

通过截图可以看到,红色在这两种背景色上展示效果都还不错,主要是因为他们的对比度足够。

  • 红色 vs 白色,对比度:3.998
  • 红色 vs 深蓝色,对比度:5.045

「要使页面的可读性得到保障,对比度至少要 > 3。」

如果允许用户完全自定义前景色,就不可避免的出现用户选择的颜色和背景色的对比度 < 3,这时页面阅读起来会很费力,影响用户体验。

下面给出两种解决方案。

及时给出提示

允许用户完全自定义,意味着用户可以从色盘上选取任意颜色。当用户选取的颜色和背景色对比度 < 3 时,界面上可以给出适当提示,让用户自己决定用一个「难看的颜色」还是遵从应用的建议,选择一个对比度合理,在当前应用中可以和背景色合理搭配的颜色。

实际效果:

相关代码并没有太多难点,主要还是借助 color 库,通过 color.contrast(color2) 获取两个颜色之间的对比度实现,这里就不放代码了。

自动计算对比度安全的颜色

另一种解决方案,就有点「强制」的意思了:在用户从色盘选色时,实时计算色值和背景色的对比度,如果 < 3 了,就使用 color.lightness() API 逐步的调整颜色的明暗,确保最后界面上使用的是安全对比度的色值。

核心代码:

function calcLightColor(originColor: string) {
const white = Color('#fff')
let c = Color(originColor)
// 对比度 < 3,循环迭代使颜色越来越暗
while (c.contrast(white) < 3) {
// lightness() 可以读取/赋值颜色的 HSL 中的亮度值
// 如果是计算暗夜模式下的安全前景色,这里应该是 + 1,即让颜色越来越亮
c = c.lightness(c.lightness() - 1)
}
return c.hex()
}

function calcDarkColor(originColor: string() {
// ...
}

实际效果:

可以看到当用户选择了偏白的颜色时,明亮主题中实际使用的是灰色作为前景色,当用户选了择偏黑的颜色时,也有同样的自适应处理。

总结

在 2024 年的今天,CSS 看似已经足够强大,但是在颜色自适应类似的需求中还是略显不足,还好有 color 这个方便的 JavaScript 库帮助我们实现类似的需求。

无论背景色未知,还是前景色未知,只要设计界面时通过各种手段能保证前景色和背景色的对比度 > 3,那就可以保证界面的可阅读性。当然了,这里的安全对比度阈值是可以调整的,设为 3.5、3.75 都是可以的,但也非常不建议低于 3。

前端从进阶到入院
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