css色差算法与色彩对比度_提高设计的可读性与易用性

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WCAG对比度算法基于相对亮度与Gamma校正,而非RGB差值:先将sRGB转线性光,再加权求和得L=0.2126r+0.7152g+0.0722b,最后用(L₁+0.05)/(L₂+0.05)计算。

css色差算法与色彩对比度_提高设计的可读性与易用性

什么是 WCAG 对比度算法(而非 RGB 差值)

直接用 math.abs(r1 - r2) + Math.abs(g1 - g2) + Math.abs(b1 - b2) 算色差,对可读性毫无意义——它完全忽略人眼对不同颜色通道的敏感度差异,也无视明度(luminance)在文字辨识中的决定性作用。WCAG 2.1 强制要求的对比度计算基于相对亮度(relative luminance),再套用对比度公式 (L1 + 0.05) / (L2 + 0.05)(L1 ≥ L2),这才是影响文字是否“看得清”的真实依据。

如何正确计算两个颜色的 WCAG 对比度(含 Gamma 校正)

关键步骤不是简单转灰度,而是先对每个通道做 sRGB → 线性光转换,再加权求和得到相对亮度。跳过 Gamma 校正会导致结果偏差高达 20%+,尤其在深色背景下极易误判为“合格”。

  • rgb 需先归一化为 0–1 范围(如 #333r = 0.2
  • 对每个通道:若 ≤ 0.03928,则除以 12.92;否则用 ((val + 0.055) / 1.055) ^ 2.4
  • 相对亮度 L = 0.2126 * r_linear + 0.7152 * g_linear + 0.0722 * b_linear
  • 对比度 = (Math.max(L1, L2) + 0.05) / (Math.min(L1, L2) + 0.05)
function getContrastRatio(hex1, hex2) {   const toLinear = (c) => {     c /= 255;     return c <= 0.03928 ? c / 12.92 : Math.pow((c + 0.055) / 1.055, 2.4);   };   const getLuminance = (hex) => {     const r = parseInt(hex.slice(1, 3), 16);     const g = parseInt(hex.slice(3, 5), 16);     const b = parseInt(hex.slice(5, 7), 16);     return 0.2126 * toLinear(r) + 0.7152 * toLinear(g) + 0.0722 * toLinear(b);   };   const L1 = getLuminance(hex1);   const L2 = getLuminance(hex2);   return (Math.max(L1, L2) + 0.05) / (Math.min(L1, L2) + 0.05); } // getContrastRatio('#000000', '#ffffff') → ~21.0

为什么 hsl()lightness 值不能代替 WCAG 对比度

HSL 的 lightness 是视觉感知的粗略近似,但它是均匀色相环下的数学中间值,不反映真实光强度。例如 hsl(0, 100%, 50%)(纯红)与 hsl(120, 100%, 50%)(纯绿)的 lightness 相同,但前者相对亮度仅约 0.21,后者约 0.71 —— 实际对比度只有 ~3.7,远低于 AA 级要求的 4.5。浏览器 DevTools 显示的 “contrast ratio” 字样若未注明依据 WCAG,大概率是简化算法,不可信。

实际设计中容易被忽略的三个细节

字体粗细、背景透明度、抗锯齿都会实质性改变可读性,但 WCAG 计算只认最终渲染出的两个纯色像素值。这意味着:

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  • 使用 rgba(0,0,0,0.8) 文字叠加在 #fff 上,必须先混合出最终颜色再算对比度,不能只算 #000#fff
  • 字体 font-weight: 300 在小字号下边缘发虚,等效于降低对比度,此时即使算法值达标,实测可读性也可能不足
  • css Filter: brightness(1.1)contrast(1.2) 会改变渲染结果,但不会改变你写的原始颜色值——需按滤镜生效后的像素值重算

真正卡住可访问性的,往往不是算法本身,而是把“颜色值输入正确”等同于“用户看得清”。

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