欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

分享一个算法,计算能在任何背景色上清晰显示的前景色

程序员文章站 2022-07-14 16:36:43
...

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?

分享一个算法,计算能在任何背景色上清晰显示的前景色

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:

分享一个算法,计算能在任何背景色上清晰显示的前景色

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:

分享一个算法,计算能在任何背景色上清晰显示的前景色

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。

分享一个算法,计算能在任何背景色上清晰显示的前景色
分享一个算法,计算能在任何背景色上清晰显示的前景色
分享一个算法,计算能在任何背景色上清晰显示的前景色

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:

分享一个算法,计算能在任何背景色上清晰显示的前景色

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:


参考资料

相关标签: 算法 rgb