以编程方式淡化颜色
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【中文标题】以编程方式淡化颜色【英文标题】：Programmatically Lighten a Color 【发布时间】：2010-09-13 14:24:28 【问题描述】：动机
我想找到一种方法来获取任意颜色并使其变亮一些阴影，这样我就可以通过编程创建一个从一种颜色到较浅版本的漂亮渐变。渐变将用作 UI 中的背景。
可能性1
显然，我可以将 RGB 值分开并单独增加一定数量。这真的是我想要的吗？
可能性2
我的第二个想法是将 RGB 转换为 HSV/HSB/HSL（色相、饱和度、值/亮度/亮度），稍微提高亮度，降低饱和度，然后再转换回 RGB。这一般会产生预期的效果吗？
【问题讨论】：
如果背景是白色的，那么修改 alpha/透明度通常可以很好地作为“淡化”颜色的技巧。 【参考方案1】：作为Wedge said，您想要乘以使事物更亮，但这仅在其中一种颜色饱和（即达到 255 或更大）之前有效。那时，您可以将值限制为 255，但随着颜色变浅，您会巧妙地改变色调。要保持色调，您需要保持 (middle-lowest)/(highest-lowest) 的比率。
这里有两个 Python 函数。第一个实现了简单的方法，如果它们超过，它只会将 RGB 值钳制为 255。第二个重新分配多余的值以保持色调不变。
def clamp_rgb(r, g, b):
return min(255, int(r)), min(255, int(g)), min(255, int(b))
def redistribute_rgb(r, g, b):
threshold = 255.999
m = max(r, g, b)
if m <= threshold:
return int(r), int(g), int(b)
total = r + g + b
if total >= 3 * threshold:
return int(threshold), int(threshold), int(threshold)
x = (3 * threshold - total) / (3 * m - total)
gray = threshold - x * m
return int(gray + x * r), int(gray + x * g), int(gray + x * b)
我创建了一个渐变，从 RGB 值 (224,128,0) 开始，然后将其乘以 1.0、1.1、1.2 等，直到 2.0。上半部分是使用clamp_rgb 的结果，下半部分是使用redistribute_rgb 的结果。我认为很容易看出重新分配溢出会产生更好的结果，而不必离开 RGB 颜色空间。
为了比较，这里是 HLS 和 HSV 颜色空间中的相同渐变，由 Python 的 colorsys 模块实现。仅修改了L 组件，并对生成的 RGB 值执行了钳位。结果相似，但需要对每个像素进行色彩空间转换。
【讨论】：
在对此表示赞同后，我意识到这太过分了。您需要做的就是以一定的不透明度将 alpha 与白色混合（即将颜色分量插入相同的分数，朝向 255）。 @Andy 看一下示例。左边的前两个盒子里没有任何白色，它们是完全饱和的。如果我从较深的颜色开始会更多。 啊，我明白了，所以您的代码与 HLS 颜色空间具有相同的线性不连续性。我可以看到这将如何产生更丰富的渐变。因为我只是想为悬停高亮调亮颜色而不是制作渐变，所以我期待一个更简单的方法 @Andy 还有另一个答案建议使用白色进行线性插值，我相信这正是您所追求的。 是的，我打算自己添加这个答案，直到我看到其他人已经完成了。干杯！【参考方案2】：我会选择第二个选项。一般来说，RGB 空间并不适合进行颜色处理（创建从一种颜色到另一种颜色的过渡，使颜色变亮/变暗等）。以下是我通过快速搜索找到的两个网站，可将 RGB 转换为 HSL 或从 HSL 转换为 RGB：
from the "Fundamentals of Computer Graphics" some sourcecode in C# - 应该很容易适应其他编程语言。【讨论】：
转换源码的好替换链接：bobpowell.net/RGBHSB.aspx 另一个参考链接：social.msdn.microsoft.com/Forums/vstudio/en-US/… 2021 年更新：Curtis Yallop 的第一个链接不再有效，第二个仅指更多链接。所以这是一步一步的编程收据：css-tricks.com/converting-color-spaces-in-javascript 以下是色彩空间转换背后的精彩见解：***.com/a/39147465/818827 - 在摆弄方便、简单的方法之后，我最终选择了 OP 的第二个选项有其不受欢迎的限制。【参考方案3】：在 C# 中：
public static Color Lighten(Color inColor, double inAmount)
return Color.FromArgb(
inColor.A,
(int) Math.Min(255, inColor.R + 255 * inAmount),
(int) Math.Min(255, inColor.G + 255 * inAmount),
(int) Math.Min(255, inColor.B + 255 * inAmount) );
我到处都用过这个。
【讨论】：
非常方便，简单。现在在 VB.NET 应用程序中使用它。 见***.com/questions/801406/… 如果您使用的是using System.Windows.Media.Color;，您不应该转换为字节吗？【参考方案4】：
System.Windows.Forms 命名空间中的 ControlPaint 类具有静态方法 Light 和 Dark：
public static Color Dark(Color baseColor, float percOfDarkDark);
这些方法使用 HLSColor 的私有实现。我希望这个结构是公开的并且在 System.Drawing 中。
或者，您可以在 Color 结构上使用 GetHue、GetSaturation、GetBrightness 来获取 HSB 组件。不幸的是，我没有找到反向转换。
【讨论】：
【参考方案5】：将其转换为 RGB 并在原始颜色和目标颜色（通常为白色）之间进行线性插值。所以，如果你想要两种颜色之间的 16 种色调，你可以这样做：
for(i = 0; i < 16; i++)
colors[i].R = start.R + (i * (end.R - start.R)) / 15;
colors[i].G = start.G + (i * (end.G - start.G)) / 15;
colors[i].B = start.B + (i * (end.B - start.B)) / 15;
【讨论】：
在大多数情况下，只需要开始和结束颜色，因为选择的图形库可能已经内置了渐变功能。 并且通过使用整数除法，您消除了对舍入（下限）的需要。聪明。【参考方案6】：为了获得给定颜色的更亮或更暗版本，您应该修改其亮度。即使不将颜色转换为 HSL 或 HSB 颜色，您也可以轻松完成此操作。例如，要使颜色变浅，您可以使用以下代码：
float correctionFactor = 0.5f;
float red = (255 - color.R) * correctionFactor + color.R;
float green = (255 - color.G) * correctionFactor + color.G;
float blue = (255 - color.B) * correctionFactor + color.B;
Color lighterColor = Color.FromArgb(color.A, (int)red, (int)green, (int)blue);
如果您需要更多详细信息，请read the full story on my blog。
【讨论】：
+1，尼克斯方法，正确的方法。但是您仍然可以像 Adam Rosenfield 那样跳过浮点数的转换，将校正因子拆分为步长和索引，这也给出了两个可理解的值，而不是一个介于 0.0 和 1.0 之间的抽象数字。例如您的校正因子是 Rosenfield 的 i/15，同时假设白色作为目标颜色。【参考方案7】：转换为 HS(LVB)、增加亮度然后再转换回 RGB 是可靠地使颜色变亮而不影响色调和饱和度值的唯一方法（即仅使颜色变亮而不以任何其他方式改变它） .
【讨论】：
【参考方案8】：之前有人问过一个非常相似的问题，答案很有用： How do I determine darker or lighter color variant of a given color?
简答：如果您只需要“足够好”，请将 RGB 值乘以一个常数，如果您需要准确度，请转换为 HSV。
【讨论】：
赞成引用类似问题，但我不同意 RGB 的建议 - 使用 HSV。【参考方案9】：我使用 Andrew 的答案和 Mark 的答案制作了 this（截至 1/2013 没有 ff 的范围输入）。
function calcLightness(l, r, g, b)
var tmp_r = r;
var tmp_g = g;
var tmp_b = b;
tmp_r = (255 - r) * l + r;
tmp_g = (255 - g) * l + g;
tmp_b = (255 - b) * l + b;
if (tmp_r > 255 || tmp_g > 255 || tmp_b > 255)
return r: r, g: g, b: b ;
else
return r:parseInt(tmp_r), g:parseInt(tmp_g), b:parseInt(tmp_b)
【讨论】：
【参考方案10】：我已经做到了这两种方式 - 使用可能性 2 可以获得更好的结果。
您为可能性 1 构建的任何简单算法都可能仅适用于有限范围的起始饱和度。
如果 (1) 您可以限制使用的颜色和亮度，并且 (2) 您在渲染中执行了大量计算，则您可能需要查看 Poss 1。
为 UI 生成背景不需要太多的着色计算，所以我建议 Poss 2。
-阿尔。
【讨论】：
【参考方案11】：如果您想产生渐变淡出效果，我建议进行以下优化：您应该只计算目标颜色，而不是为每种颜色执行 RGB->HSB->RGB。一旦知道了目标 RGB，就可以简单地计算 RGB 空间中的中间值，而无需来回转换。是否计算使用某种曲线的线性过渡取决于您。
【讨论】：
【参考方案12】：方法一：RGB转HSL，调整HSL，转回RGB。
方法 2：Lerp RGB 颜色值 - http://en.wikipedia.org/wiki/Lerp_(computing)
有关方法 2 的 C# 实现，请参阅 my answer to this similar question。
【讨论】：
【参考方案13】：假设您将 alpha 混合为白色：
oneMinus = 1.0 - amount
r = amount + oneMinus * r
g = amount + oneMinus * g
b = amount + oneMinus * b
其中amount 是从 0 到 1，0 返回原始颜色，1 返回白色。
如果您要点亮以显示禁用的内容，您可能希望与任何背景颜色混合：
oneMinus = 1.0 - amount
r = amount * dest_r + oneMinus * r
g = amount * dest_g + oneMinus * g
b = amount * dest_b + oneMinus * b
其中(dest_r, dest_g, dest_b) 是要混合的颜色，amount 是从 0 到 1，零返回 (r, g, b)，1 返回 (dest.r, dest.g, dest.b)
【讨论】：
我认为这应该是最佳答案。同样，要使您变暗，只需将 alpha 混合为黑色（即，将分量乘以一些amount < 1）。【参考方案14】：
直到它成为与我原来的问题相关的问题之后，我才发现这个问题。
但是，利用这些出色答案的洞察力。我为此拼凑了一个不错的两线函数：
Programmatically Lighten or Darken a hex color (or rgb, and blend colors)
它是方法 1 的一个版本。但考虑到了过度饱和。就像基思在上面的回答中所说的那样；使用 Lerp 似乎解决了 Mark 提到的相同问题，但没有重新分配。 shadeColor2 的结果应该更接近于使用 HSL 的正确方式，但没有开销。
【讨论】：
【参考方案15】：派对有点晚了，但如果你使用javascript 或nodejs，你可以使用tinycolor library，并按照你想要的方式操纵颜色：
tinycolor("red").lighten().desaturate().toHexString() // "#f53d3d"
【讨论】：
【参考方案16】：我会先尝试 #1，但 #2 听起来不错。尝试自己做，看看您对结果是否满意，听起来您可能需要 10 分钟才能完成测试。
【讨论】：
【参考方案17】：从技术上讲，我认为两者都不正确，但我相信您想要选项 #2 的变体。问题在于采用 RGB 990000 并“点亮”它实际上只会添加到红色通道（值、亮度、亮度），直到你到达 FF。之后（纯红色），它会降低 饱和度 一直到纯白色。
转换变得烦人，特别是因为您不能直接往返于 RGB 和 Lab，但我认为您确实想要分离色度和亮度值，只需修改亮度以真正实现您想要的。
【讨论】：
【参考方案18】：这是一个在 Python 中使 RGB 颜色变亮的示例：
def lighten(hex, amount):
""" Lighten an RGB color by an amount (between 0 and 1),
e.g. lighten('#4290e5', .5) = #C1FFFF
"""
hex = hex.replace('#','')
red = min(255, int(hex[0:2], 16) + 255 * amount)
green = min(255, int(hex[2:4], 16) + 255 * amount)
blue = min(255, int(hex[4:6], 16) + 255 * amount)
return "#%X%X%X" % (int(red), int(green), int(blue))
【讨论】：
我完全不知道这是做什么的。【参考方案19】：这是基于 Mark Ransom 的 answer。
clampRGB 函数试图保持色调，但是它错误地计算了缩放以保持相同的亮度。这是因为计算直接使用了非线性的 sRGB 值。
这是一个与 clampRGB 相同的 Java 版本（尽管其值介于 0 到 1 之间），也能保持亮度：
private static Color convertToDesiredLuminance(Color input, double desiredLuminance)
if(desiredLuminance > 1.0)
return Color.WHITE;
if(desiredLuminance < 0.0)
return Color.BLACK;
double ratio = desiredLuminance / luminance(input);
double r = Double.isInfinite(ratio) ? desiredLuminance : toLinear(input.getRed()) * ratio;
double g = Double.isInfinite(ratio) ? desiredLuminance : toLinear(input.getGreen()) * ratio;
double b = Double.isInfinite(ratio) ? desiredLuminance : toLinear(input.getBlue()) * ratio;
if(r > 1.0 || g > 1.0 || b > 1.0) // anything outside range?
double br = Math.min(r, 1.0); // base values
double bg = Math.min(g, 1.0);
double bb = Math.min(b, 1.0);
double rr = 1.0 - br; // ratios between RGB components to maintain
double rg = 1.0 - bg;
double rb = 1.0 - bb;
double x = (desiredLuminance - luminance(br, bg, bb)) / luminance(rr, rg, rb);
r = 0.0001 * Math.round(10000.0 * (br + rr * x));
g = 0.0001 * Math.round(10000.0 * (bg + rg * x));
b = 0.0001 * Math.round(10000.0 * (bb + rb * x));
return Color.color(toGamma(r), toGamma(g), toGamma(b));
及配套功能：
private static double toLinear(double v) // inverse is #toGamma
return v <= 0.04045 ? v / 12.92 : Math.pow((v + 0.055) / 1.055, 2.4);
private static double toGamma(double v) // inverse is #toLinear
return v <= 0.0031308 ? v * 12.92 : 1.055 * Math.pow(v, 1.0 / 2.4) - 0.055;
private static double luminance(Color c)
return luminance(toLinear(c.getRed()), toLinear(c.getGreen()), toLinear(c.getBlue()));
private static double luminance(double r, double g, double b)
return r * 0.2126 + g * 0.7152 + b * 0.0722;
【讨论】：
以上是关于以编程方式淡化颜色的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
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