CSS filter 有哪些神奇用途

Dragonir發表於2021-05-25

背景

基本概念

CSS filter 屬性將模糊或顏色偏移等圖形效果應用於元素形成濾鏡，濾鏡通常用於調整影像，背景和邊框的渲染。它的值可以為 filter 函式 <filter-function> 或使用 url 新增的svg濾鏡。

filter: <filter-function> [<filter-function>]* | none
filter: url(file.svg#filter-element-id)

<filter-function> 可以用於 filter 和 backdrop-filter 屬性。它的資料型別由下列過濾器函式之一指定。每個函式需要一個引數，如果引數無效，則濾鏡不會生效。以下是對濾鏡函式含義的解釋：

blur()：模糊影像
brightness() ：讓影像更明亮或更暗淡
contrast()：增加或減少影像的對比度
drop-shadow()：在影像後方應用投影
grayscale()：將影像轉為灰度圖
hue-rotate()：改變影像的整體色調
invert()：反轉影像顏色
opacity()：改變影像透明度
saturate()：超飽和或去飽和輸入的影像
sepia()：將影像轉為棕褐色

用法示例

/* 使用SVG filter */
filter: url("filters.svg#filter-id");
/* 使用filter函式 */
filter: blur(5px);
filter: brightness(0.4);
filter: contrast(200%);
filter: drop-shadow(16px 16px 20px blue);
filter: grayscale(50%);
filter: hue-rotate(90deg);
filter: invert(75%);
filter: opacity(25%);
filter: saturate(30%);
filter: sepia(60%);
/* 多個filter */
filter: contrast(175%) brightness(3%);
/* 不使用filter */
filter: none;
/* 全域性變數 */
filter: inherit;
filter: initial;
filter: unset;

應用案例

更加智慧的陰影效果

在給元素新增陰影的時候，我們一般採用 box-shadow 屬性，通過 box-shadow(x偏移, y偏移, 模糊大小, 陰影大小, 色值, inset) 的語法形式很容易為元素新增陰影效果，但 box-shadow 也有一個缺點，就是在給透明圖片新增陰影效果時，無法穿透元素，只能新增到透明圖片元素的盒模型上。這個時候，filter 屬性的 drop-shadow 方法就能很好的解決這個問題，用它新增的陰影可以穿透元素，而不是新增到元素的盒模型邊框上。

drop-shadow 新增的陰影除了可以穿透透明元素外，陰影效果和 box-shadow 是相同的，如果瀏覽器支援硬體加速的話，使用 filter 新增的陰影效果會更加逼真。

drop-shadow 語法如下（它除了不支援設定 inset，其他和 box-shadow 是完全相同的）：

filter: drop-shadow(x偏移, y偏移, 模糊大小, 色值);

如：

filter: drop-shadow(1px 1px 15px rgba(0, 0, 0, .5));

下圖是分別使用 box-shadow 和 filter: drop-shadow 為透明元素新增陰影的對比：

<img class="box-shadow" src="futurama.png" />
<img class="drop-shadow" src="futurama.png" />

.box-shadow {
  box-shadow: 1px 1px 15px rgba(0, 0, 0, .5);
}
.drop-shadow {
  filter: drop-shadow(1px 1px 15px rgba(0, 0, 0, .5));
}

元素、網頁置灰

發生重大災害事故或其他哀悼日時，國企政府網站往往有網頁全部置灰的需求。或者很多網頁中有滑鼠 hover 懸浮到灰色元素上時變成彩色的樣式效果。此時就可以使用 filter 屬性的 grayscale 方法實現，它可以調整元素灰度，通過給頁面元素設定 filter: grayscale(100%) 就可將頁面元素置灰。以下示例中，body 標籤下有 h1 和 img 標籤，未新增 filter 樣式前如下所示。

<body>
  <h1 class="title">FUTURAMA</h1>
  <img class="img" width="500" src="./images/futurama.png" />
</body>

現在我們給 body 元素新增一個 .gray 類，<body class="gray"> 就可實現整個網頁置灰效果。

.gray {
  filter: grayscale(100%);
}

為了相容 IE8 等其他低版本瀏覽器，我們可以加上瀏覽器字首和 svg 濾鏡。?

.gray {
  -webkit-filter: grayscale(1);
  -webkit-filter: grayscale(100%);
  -moz-filter: grayscale(100%);
  -ms-filter: grayscale(100%);
  -o-filter: grayscale(100%);
  filter: url("data:image/svg+xml;utf8,<svg xmlns=\'http://www.w3.org/2000/svg\'><filter id=\'grayscale\'><feColorMatrix type=\'matrix\' values=\'0.3333 0.3333 0.3333 0 0 0.3333 0.3333 0.3333 0 0 0.3333 0.3333 0.3333 0 0 0 0 0 1 0\'/></filter></svg>#grayscale");
  filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.BasicImage(grayscale=1);
  filter: grayscale(100%);
}

在做緊急置灰網頁需求時，上線一段時間往往需要撤掉這個功能，我們還可以在首次上線時新增以下類似的方法，來控制置灰效果的自動上下線時間，這樣到達預定時間就可自動撤去，不用走兩次施工流程。?

(function setGray() {
  var endTime = Date.parse("Apr 06 2077 00:00:01");
  var timestamp = Date.parse(new Date());
  if (timestamp <= endTime) {
    document.querySelector('html').classList.add('gray');
  }
})();

元素強調、高亮

brightness 方法實現元素高亮的效果，可以應用到選單欄、圖片列表 hover 效果，來強調滑鼠當前懸浮或選中的內容。下面是對一組按鈕選單欄新增 brightness 和 saturate 兩個方法，通過改變亮度和飽和度來高亮元素。

<div class="container">
  <a class="button">?</a>
  <a class="button">?</a>
  <a class="button">?</a>
  <a class="button dark">?</a>
  <a class="button dark">?</a>
  <a class="button dark">?</a>
  <a class="button disabled">?</a>
  <a class="button disabled">?</a>
  <a class="button disabled">?</a>
</div>

.container {
  margin: 40px;
}
.button {
  padding: 0.5em 0.5em;
  background: #E0E0E0;
  border-radius: 3px;
}
.button.dark {
  background: #333;
}
.button:hover:not(.disabled) {
  cursor: pointer;
  border-radius: 3px;
  filter: brightness(110%) saturate(140%);
}
.button.disabled {
  filter: grayscale(100%);
}

毛玻璃效果

毛玻璃（Frosted glass）效果，顧名思義就是類似半透明毛玻璃的效果，在 iOS 系統、Windows 10 等系統 UI 中有廣泛應用，使用毛玻璃效果可以增強視覺體驗。在 《CSS揭祕》 等著作中也有系統講解，下面是我對分別使用 filter: blur 和 backdrop-filter: blur兩種方法實現這種效果的總結。

有兩個含有相同類名 glass 的 div 元素，它們分別被新增兩個類 glass-by-filter 和 glass-by-backdrop-filter 來區分兩種方法。

<div class="glass glass-by-filter"></div>
<div class="glass glass-by-backdrop-filter"></div>

通用樣式，設定毛玻璃元素的大小、圓角等基本樣式：

.glass {
  height: 300px;
  width: 300px;
  border: 1px groove #EFEFEF;
  border-radius: 12px;
  background: rgba(242, 242, 242, 0.5);
  box-shadow: 0 0.3px 0.7px rgba(0, 0, 0, 0.126),
    0 0.9px 1.7px rgba(0, 0, 0, 0.179), 0 1.8px 3.5px rgba(0, 0, 0, 0.224),
    0 3.7px 7.3px rgba(0, 0, 0, 0.277), 0 10px 20px rgba(0, 0, 0, 0.4);
}

filter: blur 方法，給元素新增了一個 ::before 偽類設定 blur 方法並將其置於底層實現毛玻璃效果。

.glass-by-filter {
  z-index: 1;
  box-sizing: border-box;
  position: relative;
}
.glass-by-filter::before {
  content: "";
  position: absolute;
  top: 0; right: 0; bottom: 0; left: 0;
  z-index: -1;
  background: inherit;
  filter: blur(10px);
}

backdrop-filter: blur 直接在元素上新增 blur 方法實現毛玻璃效果。

.glass-by-backdrop-filter {
  backdrop-filter: blur(10px);
}

實現效果如下圖所示（左：filter、右：backdrop-filter）：

閱讀擴充套件：毛玻璃邊框效果：https://css-tricks.com/blurred-borders-in-css

藝術照！甚至可以實現簡易版 `insatagram`

復古、版畫、油畫、漫畫、液化、老照片、性冷淡、莫蘭迪、賽博朋克、旺達幻視風格通通都可以實現！

通過結合使用 filter 的所有方法，可以搭配出任意自己想要的效果。以下是一個簡單的 filter 方法調節器，可以調整每個方法的值，同時實時展示圖片的濾鏡效果。如下圖所示。

頁面主要程式碼如下，控制區 #imageEditor 是一個 form 表單，表單每一行分別控制一種filter方法的值，展示區 #imageContainer 內部包含一個 img 元素，產生的 filter 濾鏡作用在該元素上。

<form id="imageEditor">
  <p>
    <label for="gs">Grayscale</label>
    <input id="gs" name="gs" type="range" min="0" max="100" value="0">
  </p>
  <p>
    <label for="blur">Blur</label>
    <input id="blur" name="blur" type="range" min="0" max="10" value="0">
  </p>
  <p>
    <label for="br">Exposure</label>
    <input id="br" name="br" type="range" min="0" max="200" value="100">
  </p>
  <p>
    <label for="ct">Contrast</label>
    <input id="ct" name="ct" type="range" min="0" max="200" value="100">
  </p>
  <p>
    <label for="huer">Hue Rotate</label>
    <input id="huer" name="huer" type="range" min="0" max="360" value="0">
  </p>
  <p>
    <label for="opacity">Opacity</label>
    <input id="opacity" name="opacity" type="range" min="0" max="100" value="100">
  </p>
  <p>
    <label for="invert">Invert</label>
    <input id="invert" name="invert" type="range" min="0" max="100" value="0">
  </p>
  <p>
    <label for="saturate">Saturate</label>
    <input id="saturate" name="saturate" type="range" min="0" max="500" value="100">
  </p>
  <p>
    <label for="sepia">Sepia</label>
    <input id="sepia" name="sepia" type="range" min="0" max="100" value="0">
  </p>
  <input type="reset" form="imageEditor" id="reset" value="Reset" />
</form>
<div id="imageContainer" class="center">
  <img src="futurama.png">
</div>

function editImage() {
  var gs = $("#gs").val();                // grayscale
  var blur = $("#blur").val();            // blur
  var br = $("#br").val();                // brightness
  var ct = $("#ct").val();                // contrast
  var huer = $("#huer").val();            // hue-rotate
  var opacity = $("#opacity").val();      // opacity
  var invert = $("#invert").val();        // invert
  var saturate = $("#saturate").val();    // saturate
  var sepia = $("#sepia").val();          // sepia
  $("#imageContainer img").css(
    "filter", 'grayscale(' + gs+
    '%) blur(' + blur +
    'px) brightness(' + br +
    '%) contrast(' + ct +
    '%) hue-rotate(' + huer +
    'deg) opacity(' + opacity +
    '%) invert(' + invert +
    '%) saturate(' + saturate +
    '%) sepia(' + sepia + '%)'
  );
  $("#imageContainer img").css(
    "-webkit-filter", 'grayscale(' + gs+
    '%) blur(' + blur +
    'px) brightness(' + br +
    '%) contrast(' + ct +
    '%) hue-rotate(' + huer +
    'deg) opacity(' + opacity +
    '%) invert(' + invert +
    '%) saturate(' + saturate +
    '%) sepia(' + sepia + '%)'
  );
}
// 當input值發生變化時即時應用濾鏡
$("input[type=range]").change(editImage).mousemove(editImage);

現在只是實現了濾鏡的實時預覽，後續待實現功能包括支援複雜的 svg 濾鏡模版、匯出下載等，完成這些步驟，以後照片新增濾鏡再也不用下載其他 APP? 了。例項完整版程式碼：https://codepen.io/dragonir/pen/abJmqxM

節省空間，提高網頁載入速度

實踐證明，同一圖片減小亮度和對比度及色相飽和度之後的體積與原圖相比，可以減小很大一部分體積空間 2M 左右的圖片經過弱化後儲存，就可以壓縮到 1M 左右。在網頁中我們可以使用經過 弱化 的圖片，然後通過 CSS filter 將其還原。這樣就可以達到壓縮資源體積，提升網頁載入速度、提高使用者體驗的目的。

具體操作可閱讀以下教程：

對比度交換技術：使用 CSS filter 提高影像效能 https://css-tricks.com/contrast-swap-technique-improved-image-performance-css-filters

相容性

從 caniuse 查詢結果可以看出，css filter 屬性在現代瀏覽器中的支援性已經很好了，除了 IE 瀏覽器之外，其他瀏覽器中大多可以正常使用，必要時可新增瀏覽器核心字首。但是官網也有以下3個issue 提示，相信後續隨著瀏覽器的升級，這些問題也會被逐步修復：

在 Safari 瀏覽器中，如果子元素具有動畫效果，則不會被應用濾鏡。
目前沒有瀏覽器支援 drop-shadow 濾鏡的 spread-radius 方法。
在 Edge 瀏覽器中如果元素或子元素被設定了 負值z-index，則無法應用濾鏡。

總結

本篇文章只是簡單列舉了幾種使用 CSS filter 常用的頁面效果，其實 filter 的每一種內建方法都可以有無限可能的擴充套件應用，如 invert 反轉色同樣也可以應用到 hover 效果上、調整網頁sepia 褐色值可以實現護眼效果等。只要發揮想象力和創造力，filter 都可以在實踐中得到很好的應用。

以下一些例子就是很好的應用，大家有興趣可以擴充閱讀學習：

毛玻璃效果 https://codepen.io/KazuyoshiGoto/pen/nhstF
破碎玻璃效果 https://codepen.io/bajjy/pen/vwrKk
使用filter實現的hover效果 https://codepen.io/nxworld/details/ZYNOBZ
反色按鈕 https://codepen.io/monkey-company/pen/zZZvRp
老照片 https://codepen.io/dudleystorey/pen/pKoqa
高階版filter編輯器：https://codepen.io/stoumann/pen/MWeNmyb

最後附上一張用上面濾鏡編輯器調出來的 復古莫蘭迪色性冷淡油畫效果 濾鏡圖片。（哇塞，這也太哇塞了吧，CSS 絕絕子 yyds?）

文章地址：https://www.cnblogs.com/dragonir/p/14807272.html 作者：dragonir

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