CSS

背景

基本概念

CSS filter 属性将模糊或颜色偏移等图形效果应用于元素形成滤镜，滤镜通常用于调整图像，背景和边框的渲染。它的值可以为 filter 函数 <filter-function> 或使用 url 添加的svg滤镜。

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

<filter-function> 可以用于 filter 和 backdrop-filter 属性。它的数据类型由下列过滤器函数之一指定。每个函数需要一个参数，如果参数无效，则滤镜不会生效。以下是对滤镜函数含义的解释：

  • blur()：模糊图像
  • brightness() ：让图像更明亮或更暗淡
  • contrast()：增加或减少图像的对比度
  • drop-shadow()：在图像后方应用投影
  • grayscale()：将图像转为灰度图
  • hue-rotate()：改变图像的整体色调
  • invert()：反转图像颜色
  • opacity()：改变图像透明度
  • saturate()：超饱和或去饱和输入的图像

  • sepia()：将图像转为棕褐色

    用法示例

    1. /* 使用SVG filter */
    2. filter: url("filters.svg#filter-id");
    3. /* 使用filter函数 */
    4. filter: blur(5px);
    5. filter: brightness(0.4);
    6. filter: contrast(200%);
    7. filter: drop-shadow(16px 16px 20px blue);
    8. filter: grayscale(50%);
    9. filter: hue-rotate(90deg);
    10. filter: invert(75%);
    11. filter: opacity(25%);
    12. filter: saturate(30%);
    13. filter: sepia(60%);
    14. /* 多个filter */
    15. filter: contrast(175%) brightness(3%);
    16. /* 不使用filter */
    17. filter: none;
    18. /* 全局变量 */
    19. filter: inherit;
    20. filter: initial;
    21. filter: unset;

    2021-05-31-14-50-22-011189.png

    应用案例

    更加智能的阴影效果

    在给元素添加阴影的时候，一般采用 box-shadow 属性，通过 box-shadow(x偏移, y偏移, 模糊大小, 阴影大小, 色值, inset) 的语法形式很容易为元素添加阴影效果，但 box-shadow 也有一个缺点，就是在给透明图片添加阴影效果时，无法穿透元素，只能添加到透明图片元素的盒模型上。这个时候，filter 属性的 drop-shadow 方法就能很好的解决这个问题，用它添加的阴影可以穿透元素，而不是添加到元素的盒模型边框上。
    drop-shadow 添加的阴影除了可以穿透透明元素外，阴影效果和 box-shadow 是相同的，如果浏览器支持硬件加速的话，使用 filter 添加的阴影效果会更加逼真。
    drop-shadow 语法如下（它除了不支持设置 inset，其他和 box-shadow 是完全相同的）：

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

    如：

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

    下图是分别使用 box-shadow 和 filter: drop-shadow 为透明元素添加阴影的对比：
    2021-05-31-14-50-22-241611.png

    1. <img class="box-shadow" src="futurama.png" />
    2. <img class="drop-shadow" src="futurama.png" />
    1. .box-shadow {
    2. box-shadow: 1px 1px 15px rgba(0, 0, 0, .5);
    3. }
    4. .drop-shadow {
    5. filter: drop-shadow(1px 1px 15px rgba(0, 0, 0, .5));
    6. }

    元素、网页置灰

    发生重大灾害事故或其他哀悼日时，国企政府网站往往有网页全部置灰的需求。或者很多网页中有鼠标 hover 悬浮到灰色元素上时变成彩色的样式效果。此时就可以使用 filter 属性的 grayscale 方法实现，它可以调整元素灰度，通过给页面元素设置 filter: grayscale(100%) 就可将页面元素置灰。以下示例中，body 标签下有 h1 和 img 标签，未添加 filter 样式前如下所示。

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

    2021-05-31-14-50-22-736406.png
    现在给 body 元素添加一个 .gray 类，<body class="gray"> 就可实现整个网页置灰效果。

    1. .gray {
    2. filter: grayscale(100%);
    3. }

    2021-05-31-14-50-23-466723.png
    为了兼容 IE8 等其他低版本浏览器，可以加上浏览器前缀和 svg 滤镜。😤

    1. .gray {
    2. -webkit-filter: grayscale(1);
    3. -webkit-filter: grayscale(100%);
    4. -moz-filter: grayscale(100%);
    5. -ms-filter: grayscale(100%);
    6. -o-filter: grayscale(100%);
    7. 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");
    8. filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.BasicImage(grayscale=1);
    9. filter: grayscale(100%);
    10. }

    在做紧急置灰网页需求时，上线一段时间往往需要撤掉这个功能，还可以在首次上线时添加以下类似的方法，来控制置灰效果的自动上下线时间，这样到达预定时间就可自动撤去，不用走两次施工流程。🤣

    1. (function setGray() {
    2. var endTime = Date.parse("Apr 06 2077 00:00:01");
    3. var timestamp = Date.parse(new Date());
    4. if (timestamp <= endTime) {
    5.   document.querySelector('html').classList.add('gray');
    6. }
    7. })();

    元素强调、高亮

    brightness 方法实现元素高亮的效果，可以应用到菜单栏、图片列表 hover 效果，来强调鼠标当前悬浮或选中的内容。下面是对一组按钮菜单栏添加 brightness 和 saturate 两个方法，通过改变亮度和饱和度来高亮元素。
    2021-05-31-14-50-23-572440.gif

    1. <div class="container">
    2. <a class="button">🍋</a>
    3. <a class="button">🍎</a>
    4. <a class="button">🍐</a>
    5. <a class="button dark">🥑</a>
    6. <a class="button dark">🍄</a>
    7. <a class="button dark">🌽</a>
    8. <a class="button disabled">🍒</a>
    9. <a class="button disabled">🍅</a>
    10. <a class="button disabled">🥔</a>
    11. </div>
    1. .container {
    2. margin: 40px;
    3. }
    4. .button {
    5. padding: 0.5em 0.5em;
    6. background: #E0E0E0;
    7. border-radius: 3px;
    8. }
    9. .button.dark {
    10. background: #333;
    11. }
    12. .button:hover:not(.disabled) {
    13. cursor: pointer;
    14. border-radius: 3px;
    15. filter: brightness(110%) saturate(140%);
    16. }
    17. .button.disabled {
    18. filter: grayscale(100%);
    19. }

    毛玻璃效果

    毛玻璃（Frosted glass）效果，顾名思义就是类似半透明毛玻璃的效果，在 iOS 系统、Windows 10 等系统 UI 中有广泛应用，使用毛玻璃效果可以增强视觉体验。在 《CSS揭秘》 等著作中也有系统讲解，下面是分别使用 filter: blur 和 backdrop-filter: blur两种方法实现这种效果的总结。
    有两个含有相同类名 glass 的 div 元素，它们分别被添加两个类 glass-by-filter 和 glass-by-backdrop-filter 来区分两种方法。

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

    通用样式，设置毛玻璃元素的大小、圆角等基本样式：

    1. .glass {
    2. height: 300px;
    3. width: 300px;
    4. border: 1px groove #EFEFEF;
    5. border-radius: 12px;
    6. background: rgba(242, 242, 242, 0.5);
    7. box-shadow: 0 0.3px 0.7px rgba(0, 0, 0, 0.126),
    8.   0 0.9px 1.7px rgba(0, 0, 0, 0.179), 0 1.8px 3.5px rgba(0, 0, 0, 0.224),
    9.   0 3.7px 7.3px rgba(0, 0, 0, 0.277), 0 10px 20px rgba(0, 0, 0, 0.4);
    10. }

    filter: blur 方法，给元素添加了一个 ::before 伪类设置 blur 方法并将其置于底层实现毛玻璃效果。

    1. .glass-by-filter {
    2. z-index: 1;
    3. box-sizing: border-box;
    4. position: relative;
    5. }
    6. .glass-by-filter::before {
    7. content: "";
    8. position: absolute;
    9. top: 0; right: 0; bottom: 0; left: 0;
    10. z-index: -1;
    11. background: inherit;
    12. filter: blur(10px);
    13. }

    backdrop-filter: blur 直接在元素上添加 blur 方法实现毛玻璃效果。

    1. .glass-by-backdrop-filter {
    2. backdrop-filter: blur(10px);
    3. }

    实现效果如下图所示（左：filter、右：backdrop-filter）：
    2021-05-31-14-50-24-010304.png
    阅读扩展：毛玻璃边框效果：https://css-tricks.com/blurred-borders-in-css
    2021-05-31-14-50-24-207740.png

    艺术照！甚至可以实现简易版 insatagram

    复古、版画、油画、漫画、液化、老照片、性冷淡、莫兰迪、赛博朋克、旺达幻视风格通通都可以实现！
    通过结合使用 filter 的所有方法，可以搭配出任意自己想要的效果。以下是一个简单的 filter 方法调节器，可以调整每个方法的值，同时实时展示图片的滤镜效果。如下图所示。
    2021-05-31-14-50-24-332438.png
    页面主要代码如下，控制区 #imageEditor 是一个 form 表单，表单每一行分别控制一种filter方法的值，展示区 #imageContainer 内部包含一个 img 元素，产生的 filter 滤镜作用在该元素上。

    1. <form id="imageEditor">
    2. <p>
    3.   <label for="gs">Grayscale</label>
    4.   <input id="gs" name="gs" type="range" min="0" max="100" value="0">
    5. </p>
    6. <p>
    7.   <label for="blur">Blur</label>
    8.   <input id="blur" name="blur" type="range" min="0" max="10" value="0">
    9. </p>
    10. <p>
    11.   <label for="br">Exposure</label>
    12.   <input id="br" name="br" type="range" min="0" max="200" value="100">
    13. </p>
    14. <p>
    15.   <label for="ct">Contrast</label>
    16.   <input id="ct" name="ct" type="range" min="0" max="200" value="100">
    17. </p>
    18. <p>
    19.   <label for="huer">Hue Rotate</label>
    20.   <input id="huer" name="huer" type="range" min="0" max="360" value="0">
    21. </p>
    22. <p>
    23.   <label for="opacity">Opacity</label>
    24.   <input id="opacity" name="opacity" type="range" min="0" max="100" value="100">
    25. </p>
    26. <p>
    27.   <label for="invert">Invert</label>
    28.   <input id="invert" name="invert" type="range" min="0" max="100" value="0">
    29. </p>
    30. <p>
    31.   <label for="saturate">Saturate</label>
    32.   <input id="saturate" name="saturate" type="range" min="0" max="500" value="100">
    33. </p>
    34. <p>
    35.   <label for="sepia">Sepia</label>
    36.   <input id="sepia" name="sepia" type="range" min="0" max="100" value="0">
    37. </p>
    38. <input type="reset" form="imageEditor" id="reset" value="Reset" />
    39. </form>
    40. <div id="imageContainer" class="center">
    41. <img src="futurama.png">
    42. </div>
    1. function editImage() {
    2. var gs = $("#gs").val();                // grayscale
    3. var blur = $("#blur").val();            // blur
    4. var br = $("#br").val();                // brightness
    5. var ct = $("#ct").val();                // contrast
    6. var huer = $("#huer").val();            // hue-rotate
    7. var opacity = $("#opacity").val();      // opacity
    8. var invert = $("#invert").val();        // invert
    9. var saturate = $("#saturate").val();    // saturate
    10. var sepia = $("#sepia").val();          // sepia
    11. $("#imageContainer img").css(
    12.   "filter", 'grayscale(' + gs+
    13.   '%) blur(' + blur +
    14.   'px) brightness(' + br +
    15.   '%) contrast(' + ct +
    16.   '%) hue-rotate(' + huer +
    17.   'deg) opacity(' + opacity +
    18.   '%) invert(' + invert +
    19.   '%) saturate(' + saturate +
    20.   '%) sepia(' + sepia + '%)'
    21. );
    22. $("#imageContainer img").css(
    23.   "-webkit-filter", 'grayscale(' + gs+
    24.   '%) blur(' + blur +
    25.   'px) brightness(' + br +
    26.   '%) contrast(' + ct +
    27.   '%) hue-rotate(' + huer +
    28.   'deg) opacity(' + opacity +
    29.   '%) invert(' + invert +
    30.   '%) saturate(' + saturate +
    31.   '%) sepia(' + sepia + '%)'
    32. );
    33. }
    34. // 当input值发生变化时即时应用滤镜
    35. $("input[type=range]").change(editImage).mousemove(editImage);

    现在只是实现了滤镜的实时预览，后续待实现功能包括支持复杂的 svg 滤镜模版、导出下载等，完成这些步骤，以后照片添加滤镜再也不用下载其他 APP😅 了。实例完整版代码：https://codepen.io/dragonir/pen/abJmqxM

    节省空间，提高网页加载速度

    实践证明，同一图片减小亮度和对比度及色相饱和度之后的体积与原图相比，可以减小很大一部分体积空间 2M 左右的图片经过弱化后保存，就可以压缩到 1M 左右。在网页中可以使用经过 弱化 的图片，然后通过 CSS filter 将其还原。这样就可以达到压缩资源体积，提升网页加载速度、提高用户体验的目的。
    具体操作可阅读以下教程：
    对比度交换技术：使用 CSS filter提高图像性能 https://css-tricks.com/contrast-swap-technique-improved-image-performance-css-filters

    兼容性

    从 caniuse 查询结果可以看出，css filter 属性在现代浏览器中的支持性已经很好了，除了 IE 浏览器之外，其他浏览器中大多可以正常使用，必要时可添加浏览器内核前缀。但是官网也有以下3个issue 提示，相信后续随着浏览器的升级，这些问题也会被逐步修复：

  • 在 Safari 浏览器中，如果子元素具有动画效果，则不会被应用滤镜。

  • 目前没有浏览器支持 drop-shadow 滤镜的 spread-radius 方法。
  • 在 Edge 浏览器中如果元素或子元素被设置了 负值z-index，则无法应用滤镜。

2021-05-31-14-50-24-412194.png

总结

简单列举了几种使用 CSS filter 常用的页面效果，其实 filter 的每一种内置方法都可以有无限可能的扩展应用，如 invert 反转色同样也可以应用到 hover 效果上、调整网页sepia 褐色值可以实现护眼效果等。只要发挥想象力和创造力，filter 都可以在实践中得到很好的应用。
以下一些例子就是很好的应用，有兴趣可以拓展阅读学习：

最后附上一张用上面滤镜编辑器调出来的 复古莫兰迪色性冷淡油画效果 滤镜图片。
2021-05-31-14-50-24-520900.png