mkimq

深入了解CSS颜色混合函数color-mix

今天来介绍一下 Chrome 111+正式推出的 CSS颜色混合函数：color-mix()open in new window。

所谓颜色混合，顾名思义，就是将两种颜色按照一定的比例混合起来，和调色板比较像。到目前为止，可以说是最强大、最实用的 CSS 颜色处理函数了，有了它，再也不需要用LESS、SASS等预处理工具了，还可以实现颜色动态更新，一起了解一下吧

color-mix语法

首先来看语法，比较简单

color-mix(in lch, plum, pink);
color-mix(in lch, plum 40%, pink);
color-mix(in srgb, #34c9eb 20%, white);
color-mix(in hsl longer hue, hsl(120 100% 50%) 20%, white);

通用语法写作

color-mix(method, color1[ p1], color2[ p2])

主要由 3 部分组成，分别是插值颜色法(method，这里只介绍颜色空间)、基础颜色（color1）和混合颜色（color2）

  • 颜色空间是一个很复杂的概念，这里不做介绍，只需要知道用法就行。
    • 矩形颜色空间。srgb、srgb-linear、lab、oklab、xyz、xyz-d50、xyz-d65
    • 极性颜色空间 。hsl、hwb、lch、oklch

以红色和白色混合为例

color-mix(in srgb, red, white);

混合后的颜色介于红色和白色的中间，相当于把之前的颜色减淡了。

再比如，红色和黄色混合，可以得到橙色

color-mix(in srgb, red, yellow);

这是如何混合的呢，很简单，以rgb为例，其实就是将对应的值取平均数

R = (r1 + r2)/ 2
G = (g1 + g2)/ 2
B = (b1 + b2)/ 2

比如红色是rgb(255,0,0)，黄色是rgb(255,255,0)，计算如下

R = (255 + 255)/ 2 = 255
G = (0 + 255)/ 2 = 127.5
B = (0 + 0)/ 2 = 0

所以混合的颜色就是rgb(255,127.5,0)，也就是橙色

color-mix 混合比例

当然，这只是最简单的情况。在上面的语法中，还可以给颜色设置混合比例，也就是前面语法中的p1和p2。

color-mix(method, color1[ p1], color2[ p2])
  • 由于 CSS 强大的“包容”性，对各种情况都做了兼容，主要分为以下几种情况
    • 如果 和p1都p2被省略，则p1 = p2 = 50%
    • 如果p1省略，则p1 = 100% - p2
    • 如果p2省略，则p2 = 100% - p1
    • 如果p1 = p2 = 0%，则该函数无效
    • 如果p1 + p2 ≠ 100%，则p1' = p1 / (p1 + p2)和p2' = p2 / (p1 + p2)，其中p1'和p2'是归一化结果

前面 4 种情况都比较好理解，就是互相补全，另外注意，这两个值都位于0%~100%，超出范围者直接不合法

下面来看最后一种情况，也就是两者相加不等于100%的情况。

这里其实也要分两种，首先是p1+p2>100%的情况，比如

color-mix(in srgb, red 100%, white 100%);

这种混合应该怎么计算呢？

首先还是按照上面的计算规则，算出两者的比例关系

p1' = p1 / (p1 + p2) = 100% / (100% + 100%) = 0.5
p2' = p1 / (p1 + p2) = 100% / (100% + 100%) = 0.5

也就是两者是1:1混合的，在超过100%的情况下，仍然按照100%进行分配，也就是等同于

color-mix(in srgb, red 100%, white 100%);
/* 等同于 */
color-mix(in srgb, red 50%, white 50%);

同理，这种情况下也是等同的，因为都是 4:1

color-mix(in srgb, red 100%, white 25%);
/* 等同于 */
color-mix(in srgb, red 80%, white 20%);

所以，在两者相加大于100%的情况下，可以先计算两者的比例，然后再用100%按比例分配即可。

然后是p1+p2<100%的情况。

起初，我以为也是相同的处理方式，其实不然。以下面这个为例

color-mix(in srgb, red 20%, white 20%);
/* 等同于? */
color-mix(in srgb, red 50%, white 50%);

混合比例其实都是1:1，最后这两者结果会相同吗？

可以明显看到，下面的混合结果颜色跟淡一些。为什么呢，其实可以从最终的混合颜色看出原因

两个实色混合出来居然有了透明度！

这个透明度怎么来的呢？其实就是由于两者混合相加不足100%，刚才这个例子，两者相加20%+20%=40%，所以最终的混合出现了0.4的透明度。

我们再换个例子

color-mix(in srgb, red 40%, white 10%);
/*等同于*/
color-mix(in srgb, red 80%, white 20%); /* 50%透明度 */

从控制台可以看到，刚好就是50%的透明度

因此，在两者相加小于100%的情况下，可以先计算两者的比例，然后再按比例分配，最后再叠加上透明度。这样看来，其实大于100%的情况也可以理解为叠加了一个大于1的透明度，只不过最后解析成了1。

color-mix 实际应用

使用color-mix可以很方便的根据主题色生成与之相对应的邻近色，例如

:root{
  --primary-color: #ffeb3b;
  --primary-secondary-1: color-mix(in srgb, var(--primary-color), #fff 20%);
  --primary-secondary-2: color-mix(in srgb, var(--primary-color), #fff 40%);
  --primary-secondary-3: color-mix(in srgb, var(--primary-color), #fff 60%);
  --primary-secondary-4: color-mix(in srgb, var(--primary-color), #fff 80%);
}

这样在实现一些跟随主题色变化的按钮就非常方便了

button{
  color: var(--primary-color);
  background-color: var(--primary-secondary-4);
  outline: 4px solid var(--primary-secondary-4);
}

如果不考虑兼容性，color-mix无疑是最方便的

兼容性和回退措施

现在主流浏览器已经全部兼容了，放心学习吧。

不过实际工作中，还需要做好回退措施，如果浏览器不兼容怎么办？有些同学可能会想到用 CSS 变量来做回退处理，如下

div{
    --bg: color-mix(in srgb, red, blue);
    background: var(--bg, var(--fallback-color));
}

很可惜，这种方式并不可取。原因在于，CSS 变量只有在未定义时，才会走后面的回退值。这种情况下，仍然取前面的值，从而导致颜色失效。

正确的做法是使用CSS supports进行判断

:root{
  --bg: orange
}

@supports (color:color-mix(in srgb,red,blue)) {
  --bg: color-mix(in srgb, red, blue);
}

这样，在不支持的浏览器中也能使用一个还能接受的回退值，只是不能动态去混合了

CSS 颜色混合的N种方式

透明度

这应该是最容易想到的方式。将一个元素透明度降低不就颜色变浅了吗？

button::before{
  content: '';
  background: var(--primary-color);
  opacity: 0.2
}

多重背景

大家可能都知道，CSS3 背景是支持多重背景的，并且层级是越来越低的

因此，我们可以在主题色上覆盖一层半透明的白色，依然可以将原有颜色“减淡”

由于这里是背景图，所以需要用到渐变，而不是颜色。比如希望主题色减淡到自身的20%，可以覆盖80%透明度的白色，实现如下

button{
  background: linear-gradient(rgba(255,255,255,.8),rgba(255,255,255,.8)), /*半透明白色*/
    linear-gradient(var(--primary-color), var(--primary-color));
}

不过这种方式也有一些缺陷，比如仅适合背景层，如果希望box-shadow、outline这些就不行，这些属性没法叠加多层背景。

动画

主要原理是动画播放次数也是支持小数的，比如设置一个从蓝色到白色的动画，播放次数为0.8，那么在播放到80%的地方就停下来了，这样就得到了颜色减淡的效果

button{
  animation: lighterBackgroundColor .001s 0.8 linear forwards;
  /*播放次数为0.8*/
}
@keyframes lighterBackgroundColor {
  from {
    background-color: var(--primary-color)
  }
  to{
    background-color: #fff
  }
}

相比前一种方式，就没有背景的限制了，任意属性都可以，但是每出现一个属性就需要单独一个动画（因为动画变化的就是属性本身），如果要加一个减淡后的outline-color，应该要这么实现

button{
  animation: lighterBackgroundColor .001s 0.8 linear forwards, 
    lighterOutlineColor .001s 0.8 linear forwards; /*outline*/
  /*播放次数为0.8*/
}
@keyframes lighterBackgroundColor {
  from {
    background-color: var(--primary-color)
  }
  to{
    background-color: #fff
  }
}
/*设置一个outline的动画*/
@keyframes lighterOutlineColor {
  from {
    outline-color: var(--primary-color)
  }
  to{
    outline-color: #fff
  }
}

太繁琐了，有没有简单一点的方法呢？

自定义属性动画

上面将属性作为动画有点浪费，因为变化值都是一样的，有没有办法复用呢？

当然可以，将 CSS 变量作为动画对象，比如--lighterColor


button{
  animation: lighterColor .001s 0.8 linear forwards;
  /*播放次数为0.8*/
}
@keyframes lighterColor {
  from {
    --lighterColor: var(--primary-color)
  }
  to{
    --lighterColor: #fff
  }
}

但是，仅仅这样是不够的，动画并不认识这样的变量，根本不会有动画（就像display一样）

为了让自定义变量也支持动画，需要通过@property定义一下

@property - CSS：层叠样式表 | MDN (mozilla.org)open in new window

@property --lighterColor {
  syntax: '<color>';
  inherits: false;
  initial-value: #fff;
}

相比前面的方式，但是适用性更佳，--lighterColor已经是一个独立的变量了，可以用在任意属性上，比如加个outline

button{
  background-color: var(--lighterColor);
  outline: 4px solid var(--lighterColor);
}

可以看到，outline也轻易的实现了颜色减淡

缺点就是，兼容性欠佳，目前firefox还不支持

方式实现成本适应性代码复用性兼容性
透明度⭐️（低）⭐️（差）⭐️（低）⭐️⭐️⭐️（好）
多重背景⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
动画⭐️⭐️⭐️（高）⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
自定义属性动画⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️（强）⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
color-mix⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️（高）⭐️（差）

总结一下

以上就是本文的全部内容了，相信你会对颜色混合有更深刻的理解，下面总结一下

  1. color-mix其实就是将两种颜色按照一定的比例混合起来，和调色板比较像
  2. 语法很简单，只有3个参数，分别是插值颜色法(method)、基础颜色（color1）和混合颜色（color2）
  3. 插值颜色法可以先不用管，一般用来定义颜色空间，有 hsl、srgb
  4. 两种颜色混合可以设置混合比例，由于 CSS 强大的“包容”性，对各种情况都做了兼容
  5. 在混合比例在两者相加大于100%的情况下，需要先计算两者的比例，然后再用100%按比例分配。
  6. 在混合比例在两者相加小于100%的情况下，会出现透明度
  7. 颜色混合最常见的用途是根据主题色生成与之相对应的邻近色
  8. 目前主流浏览器全兼容，在实际开发中，需要使用CSS supports进行回退处理
贡献者: mankueng