分享一个算法,计算能在任何背景色上清晰显示的前景色
背景色千差万别,如果希望在这样复杂的背景色下显示清晰可辨的前景色(例如显示文字),那如何选择这样的前景色才能确保适用于所有的背景呢?
灰度图的心理学公式
红绿蓝三色是非常不直观的颜色表示的方法,如果不经过训练,人类几乎没有办法直接通过 RGB 的值来猜出大概的颜色来。而 HSB 是用来解决人眼感知问题的,它将颜色用色相、饱和度、明度来表示。
可是,即便是 HSB 也不能完美解决人眼的感知问题。看下图,黄色和蓝色的饱和度和明度一样,只是色相不同,你觉得哪一个颜色更亮,哪一个更暗?
相信大家都会觉得黄色更亮,蓝色总给人一种阴暗的感觉。
所以,在饱和度和明度之外,一定还有一种人眼对亮度的感觉是与色相相关的。
我们将不同色相的颜色排成一圈,观察下哪些颜色更亮,哪些更暗:
我们将上面的不同颜色直接转成灰度图像,这是最能反映人眼感知的灰度图像,它将是这样的:
也就是说,不同的颜色值总能找到一个人眼感知的灰度值,这是著名的心理学公式:
灰度 = 红×0.299 + 绿×0.587 + 蓝×0.114
在灰度背景色上决定前景色
一个图像的每一个像素经过上面的公式计算得到的新的图像,即是人眼感知亮度的灰度图。
于是,当我们期望计算一个能在背景色上清晰显示的前景色时,我们可将背景颜色转换为灰度颜色,然后根据灰度程度,选取黑色或白色作为前景色。
当然,如果你喜欢,可以将一段黑色或接近于黑色的灰度色作为浅色背景的前景;将一段白色或颉俊宇白色的灰度色作为深色背景的前景。
代码实现
为了实现这个效果,我们先写一个灰度/亮度的计算函数:
/// <summary>
/// 获取一个颜色的人眼感知亮度,并以 0~1 之间的小数表示。
/// </summary>
private static double GetGrayLevel(Color color)
{
return (0.299 * color.R + 0.587 * color.G + 0.114 * color.B) / 255;
}
然后写一个根据感知亮度计算反色的方法:
private static Color GetReverseForegroundColor(double grayLevel) => grayLevel > 0.5 ? Colors.Black : Colors.White;
于是,当我们希望计算某个背景色上一定能清晰显示的前景色时,只需要调用 GetReverseForegroundColor
即可。
我封装的方便的 API
不过,总是写后台代码来计算,对于 XAML 类的程序来说还是麻烦了些,于是我写了一些用于 XAML 的标记扩展,方便让一些文字自动根据背景色改变颜色。
这是期望的最简用法:
<TextBlock Foreground="{media:LuminancedForeground}" Text="我是前景 by walterlv"/>
因为内部已经使用绑定来实现动态变化,所以,无需在颜色更改时再次更新:
由于这份封装的 API 目前还在完善中,会经常改动,所以只贴出 GitHub 仓库地址,不放在这里:
- LuminanceForegroundExtension 写出此用法的关键类
- LuminanceReverseColor 包含亮度灰度值反色的逻辑
- DependencyMarkupExtension 给标记扩展中一些恶心的代码提供封装
参考资料
上一篇: RGB 转换灰度图像原理