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使用JavaScript控制CSS中的颜色
背景知识：颜色模型
点开这篇文章的你，肯定是想要学习怎样控制颜色的——我们后面就会讲具体操作。但首先，我们需要对 CSS 如何标记颜色有一个基本的认识。CSS 使用的是两种颜色模型：RGB 和 HSL，我们先简单了解一下。
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RGB
RGB 就是“红色，绿色，蓝色”的简称。这个模型由三个数字组成，每个数字表示其所代表的颜色在最终生成的颜色中有多高的亮度。在 CSS 中，每个数值的范围都是 0-255，三个数值间用逗号分隔，作为 CSS rgb 函数的参数，例如：rgb（50,100,0）。
RGB 是一种“增量”颜色系统。这意味着每个数字越高，最终生成的颜色就越亮。如果所有值都相等就生成灰度颜色；如果所有值都为零，结果为黑色；如果所有值都是 255，则结果为白色。
此外你也可以使用十六进制表示法来标记 RGB 颜色，其中每种颜色的数值从 10 进制转换为 16 进制。例如，rgb（50,100,0）用 16 进制就写成＃326400。
虽然我个人比较习惯使用 RGB 模型（特别是十六进制），但我也经常发现它不易阅读，也不容易操作。下面来看 HSL 模型。
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HSL
HSL是“色调，饱和度，光线”的简称，HSL 也包含三个值。色调值对应于色轮上的点，由 CSS 角度值表示，最常用的是度数单位。
饱和度以百分比表示，是指颜色的强度。当饱和度为 100％时颜色最深，饱和度越低，颜色越浅，直到灰度为 0％。
亮度也以百分比表示，指的是颜色有多亮。 “常规”的亮度是 50％。无论色调和饱和度值如何，100％的亮度都是纯白色，0％的亮度就是纯黑色。
我觉得 HSL 模型更直观一些，颜色.之间的关系更加明显，控制颜色时只要简单地调整几个数字就可以了。
颜色模型之间的转换
RGB 和 HSL 颜色模型都将颜色分解为各种属性。要在不同模型之间进行转换，我们首先需要计算这些属性。
除了色调，上面提到的所有数值都可以表示为百分比。就连 RGB 值也是用字节表示的百分比。 在下面提到的公式和函数中，这些百分比将由 0 到 1 之间的小数来表示。
这里提一下，我并不会深入探讨这些数学知识；相比之下，我将简要介绍一遍原始数学公式，然后将其转换为 JavaScript 格式。
从 RGB 模型中计算亮度
亮度是三个 HSL 值中最容易计算的一个。其数学式如下，其中 M 是 RGB 值的最大值，m 是最小值：
用 JavaScript 函数写成下面的形式：
const rgbToLightness =（r，g，b）=> 1/2 *（Math.max（r，g，b）+ Math.min（r，g，b））;
从 RGB 模型中计算饱和度
饱和度仅比亮度稍微复杂一些。 如果亮度为 0 或 1，则饱和度值为 0；否则，它基于下面的数学公式计算得出，其中 L 表示亮度：
写成 JavaScript：
const rgbToSaturation = (r,g,b) => {
const L = rgbToLightness(r,g,b);
const max = Math.max(r,g,b);
const min = Math.min(r,g,b);
return (L === 0 || L === 1)
? 0
: (max - min)/(1 - Math.abs(2 * L - 1));
};
从 RGB 模型中计算色调
从 RGB 坐标中计算色调角度的公式有点复杂：
写成 JavaScript：
const rgbToHue = (r,g,b) => Math.round( Math.atan2( Math.sqrt(3) * (g - b), 2 * r - g - b, ) * 180 / Math.PI );
最后 180 / Math.PI 的算法是将结果从弧度转换为度。
计算 HSL
上面这些函数都可以包含在同一个功能函数里：
const rgbToHsl = (r,g,b) => {
const lightness = rgbToLightness(r,g,b);
const saturation = rgbToSaturation(r,g,b);
const hue = rgbToHue(r,g,b);
return [hue, saturation, lightness];
}
从 HSL 模型中计算 RGB 值
开始计算 RGB 之前，我们需要一些前提值。
首先是“色度”值：
还有一个临时的色调值，我们将用它来确定我们所属的色调圈的“段”：
接下来，我们设一个“x”值，它将用作中间（第二大）组件值：
我们再设一个“m”值，用于调整各个亮度值：
根据色调区间值，r，g 和 b 值将映射到 C，X 和 0：
最后，我们需要映射每个值以调整亮度：
将上面这些都写到 JavaScript 函数中：
const hslToRgb = (h,s,l) => {
const C = (1 - Math.abs(2 * l - 1)) * s;
const hPrime = h / 60;
const X = C * (1 - Math.abs(hPrime % 2 - 1));
const m = l - C/2;
const withLight = (r,g,b) => [r+m, g+m, b+m];
if (hPrime <= 1) { return withLight(C,X,0); } else
if (hPrime <= 2) { return withLight(X,C,0); } else
if (hPrime <= 3) { return withLight(0,C,X); } else
if (hPrime <= 4) { return withLight(0,X,C); } else
if (hPrime <= 5) { return withLight(X,0,C); } else
if (hPrime <= 6) { return withLight(C,0,X); }
}
创建颜色对象
为了便于在操作属性时访问，我们将创建一个 JavaScript 对象。把前面提到的这些函数打包起来就能创建这个对象：
const rgbToObject = (red,green,blue) => {
const [hue, saturation, lightness] = rgbToHsl(red, green, blue);
return {red, green, blue, hue, saturation, lightness};
}
const hslToObject = (hue, saturation, lightness) => {
const [red, green, blue] = hslToRgb(hue, saturation, lightness);
return {red, green, blue, hue, saturation, lightness};
}
颜色控制
现在我们已经知道怎样在颜色模型之间进行转换了，那么就来看看该如何控制这些颜色！
更新属性
我们提到的所有颜色属性都可以单独控制，返回一个新的颜色对象。例如，我们可以编写一个旋转色调角度的函数：
const rotateHue = rotation => ({hue, ...rest}) => {
const modulo = (x, n) => (x % n + n) % n;
const newHue = modulo(hue + rotation, 360);
return { ...rest, hue: newHue };
}
rotateHue 函数会接受一个旋转参数并返回一个新函数，该函数接受并返回一个颜色对象。这样就可以轻松创建新的“旋转”函数：
const rotate30 = rotateHue(30);
const getComplementary = rotateHue(180);
const getTriadic = color => {
const first = rotateHue(120);
const second = rotateHue(-120);
return [first(color), second(color)];
}
用这种方式，你也可以编写加深或提亮颜色的函数——或者反过来，减淡或变暗也行。
const saturate = x => ({saturation, ...rest}) => ({
...rest,
saturation: Math.min(1, saturation + x),
});
const desaturate = x => ({saturation, ...rest}) => ({
...rest,
saturation: Math.max(0, saturation - x),
});
const lighten = x => ({lightness, ...rest}) => ({
...rest,
lightness: Math.min(1, lightness + x)
});
const darken = x => ({lightness, ...rest}) => ({
...rest,
lightness: Math.max(0, lightness - x)
});
颜色谓词
除了颜色控制以外，你还可以编写“谓词”——亦即返回布尔值的函数。
const isGrayscale = ({saturation}) => saturation === 0;
const isDark = ({lightness}) => lightness < .5;
处理颜色数组
过滤器
JavaScript [] .filter 方法会接受一个谓词并返回一个新数组，其中包含所有“传递”的元素。我们在上一节中编写的谓词可以用在这里：
const colors = [/* ... an array of color objects ... */];
const isLight = ({lightness}) => lightness > .5;
const lightColors = colors.filter(isLight);
排序
要对颜色数组进行排序，首先需要编写一个“比较器”函数。 此函数接受一个数组的两个元素并返回一个数字来表示“赢家”。正数表示第一个元素应该先排序，而负数表示第二个元素应该先排序。 零值表示平局。
例如，这是一个比较两种颜色亮度的函数：
const compareLightness = (a,b) => a.lightness - b.lightness;
这是一个比较饱和度的函数：
const compareSaturation = (a,b) => a.saturation - b.saturation;
为了防止代码重复，我们可以编写一个高阶函数来返回一个比较函数来对比各种属性：
const compareAttribute = attribute =>
(a,b) => a[attribute] - b[attribute];
const compareLightness = compareAttribute('lightness');
const compareSaturation = compareAttribute('saturation');
const compareHue = compareAttribute('hue');
平均属性
你可以搭配各种 JavaScript 数组方法来平衡颜色数组中的特定属性。首先，你可以使用 reduce 求和并用 Array length 属性分割来计算一个属性的均值：
const colors = [/* ... an array of color objects ... */]; const toSum = (a,b) => a + b; const toAttribute = attribute => element => element[attribute]; const averageOfAttribute = attribute => array => array.map(toAttribute(attribute)).reduce(toSum) / array.length;
你可以用它来“规范化”一组颜色：
/* ... continuing */
const normalizeAttribute = attribute => array => {
const averageValue = averageOfAttribute(attribute)(array);
const normalize = overwriteAttribute(attribute)(averageValue);
return normalize(array);
}
const normalizeSaturation = normalizeAttribute('saturation');
const normalizeLightness = normalizeAttribute('lightness');
const normalizeHue = normalizeAttribute('hue');
结论
颜色是网络不可或缺的一部分。将颜色分解为属性就可以灵活控制它们，并创造出无限的可能。
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