O flash da tela, também chamado de flash frontal ou flash de selfie, usa o brilho da tela de um smartphone para iluminar o assunto ao capturar imagens com a câmera frontal em condições de pouca luz. Ele está disponível em muitos apps de câmera nativos e de redes sociais. Como a maioria das pessoas segura o smartphone perto o suficiente ao enquadrar um autorretrato, essa abordagem é eficaz.
No entanto, é difícil para os desenvolvedores implementar o recurso corretamente e manter uma boa qualidade de captura de forma consistente em todos os dispositivos. Este guia mostra como implementar corretamente esse recurso usando a Camera2, a API de framework de câmera do Android de baixo nível.
Fluxo de trabalho geral
Para implementar o recurso corretamente, os dois fatores principais são o uso da sequência de medição de pré-captura (pré-captura automática de exposição) e a sincronização das operações. O fluxo de trabalho geral é mostrado na Figura 1.

As etapas a seguir são usadas quando uma imagem precisa ser capturada com o recurso de flash da tela.
- Aplique as mudanças necessárias na interface para o flash da tela, que pode fornecer luz suficiente para tirar fotos usando a tela do dispositivo. Para casos de uso gerais, o Google sugere as seguintes mudanças na interface, conforme usado nos nossos testes:
- A tela do app está coberta com uma sobreposição de cor branca.
- O brilho da tela está no máximo.
- Defina o modo de exposição automática (AE) como
CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH
, se compatível. - Acione uma sequência de medição de pré-captura usando
CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER
. Aguarde a convergência da exposição automática (AE) e do balanço de branco automático (AWB).
Depois da convergência, o fluxo normal de captura de fotos do app é usado.
Envie uma solicitação de captura para o framework.
Aguarde o recebimento do resultado da captura.
Redefina o modo AE se
CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH
estiver definido.Limpe as mudanças na interface para o flash da tela.
Exemplos de código do Camera2
Cubra a tela do app com uma sobreposição branca.
Adicione uma visualização ao arquivo XML de layout do aplicativo. A visualização tem elevação suficiente para ficar acima de todos os outros elementos da interface durante a captura de flash da tela. Ele fica invisível por padrão e só aparece quando as mudanças na interface de flash da tela são aplicadas.
No exemplo de código a seguir, a cor branca (#FFFFFF
) é usada como exemplo para a visualização. Os aplicativos podem escolher a cor ou oferecer várias opções aos usuários com base nos requisitos deles.
<View android:id="@+id/white_color_overlay" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:background="#FFFFFF" android:visibility="invisible" android:elevation="8dp" />
Maximizar o brilho da tela
Há várias maneiras de mudar o brilho da tela em um app Android. Uma maneira direta é mudar o parâmetro screenBrightness do WindowManager na referência Janela de atividade.
Kotlin
private var previousBrightness: Float = -1.0f private fun maximizeScreenBrightness() { activity?.window?.let { window -> window.attributes?.apply { previousBrightness = screenBrightness screenBrightness = 1f window.attributes = this } } } private fun restoreScreenBrightness() { activity?.window?.let { window -> window.attributes?.apply { screenBrightness = previousBrightness window.attributes = this } } }
Java
private float mPreviousBrightness = -1.0f; private void maximizeScreenBrightness() { if (getActivity() == null || getActivity().getWindow() == null) { return; } Window window = getActivity().getWindow(); WindowManager.LayoutParams attributes = window.getAttributes(); mPreviousBrightness = attributes.screenBrightness; attributes.screenBrightness = 1f; window.setAttributes(attributes); } private void restoreScreenBrightness() { if (getActivity() == null || getActivity().getWindow() == null) { return; } Window window = getActivity().getWindow(); WindowManager.LayoutParams attributes = window.getAttributes(); attributes.screenBrightness = mPreviousBrightness; window.setAttributes(attributes); }
Definir o modo AE como CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH
O CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH
está disponível no nível 28 da API ou em versões mais recentes.
No entanto, esse modo AE não está disponível em todos os dispositivos. Por isso, verifique se ele está disponível e defina o valor de acordo. Para verificar a disponibilidade, use CameraCharacteristics#CONTROL_AE_AVAILABLE_MODES
.
Kotlin
private val characteristics: CameraCharacteristics by lazy { cameraManager.getCameraCharacteristics(cameraId) } @RequiresApi(Build.VERSION_CODES.P) private fun isExternalFlashAeModeAvailable() = characteristics.get(CameraCharacteristics.CONTROL_AE_AVAILABLE_MODES) ?.contains(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH) ?: false
Java
try { mCharacteristics = mCameraManager.getCameraCharacteristics(mCameraId); } catch (CameraAccessException e) { e.printStackTrace(); } @RequiresApi(Build.VERSION_CODES.P) private boolean isExternalFlashAeModeAvailable() { int[] availableAeModes = mCharacteristics.get(CameraCharacteristics.CONTROL_AE_AVAILABLE_MODES); for (int aeMode : availableAeModes) { if (aeMode == CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH) { return true; } } return false; }
Se o aplicativo tiver uma solicitação de captura repetida definida (obrigatória para prévia), o modo AE precisará ser definido como a solicitação repetida. Caso contrário, ele poderá ser substituído por um modo AE padrão ou definido pelo usuário na próxima captura repetida. Se isso acontecer, a câmera pode não ter tempo suficiente para realizar todas as operações que normalmente faz para um modo AE de flash externo.
Para garantir que a câmera processe completamente a solicitação de atualização do modo AE, verifique o resultado da captura no callback de captura repetida e aguarde a atualização do modo AE no resultado.
Callback de captura que pode aguardar a atualização do modo AE
O snippet de código a seguir mostra como isso pode ser feito.
Kotlin
private val repeatingCaptureCallback = object : CameraCaptureSession.CaptureCallback() { private var targetAeMode: Int? = null private var aeModeUpdateDeferred: CompletableDeferred? = null suspend fun awaitAeModeUpdate(targetAeMode: Int) { this.targetAeMode = targetAeMode aeModeUpdateDeferred = CompletableDeferred() // Makes the current coroutine wait until aeModeUpdateDeferred is completed. It is // completed once targetAeMode is found in the following capture callbacks aeModeUpdateDeferred?.await() } private fun process(result: CaptureResult) { // Checks if AE mode is updated and completes any awaiting Deferred aeModeUpdateDeferred?.let { val aeMode = result[CaptureResult.CONTROL_AE_MODE] if (aeMode == targetAeMode) { it.complete(Unit) } } } override fun onCaptureCompleted( session: CameraCaptureSession, request: CaptureRequest, result: TotalCaptureResult ) { super.onCaptureCompleted(session, request, result) process(result) } }
Java
static class AwaitingCaptureCallback extends CameraCaptureSession.CaptureCallback { private int mTargetAeMode; private CountDownLatch mAeModeUpdateLatch = null; public void awaitAeModeUpdate(int targetAeMode) { mTargetAeMode = targetAeMode; mAeModeUpdateLatch = new CountDownLatch(1); // Makes the current thread wait until mAeModeUpdateLatch is released, it will be // released once targetAeMode is found in the capture callbacks below try { mAeModeUpdateLatch.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } private void process(CaptureResult result) { // Checks if AE mode is updated and decrements the count of any awaiting latch if (mAeModeUpdateLatch != null) { int aeMode = result.get(CaptureResult.CONTROL_AE_MODE); if (aeMode == mTargetAeMode) { mAeModeUpdateLatch.countDown(); } } } @Override public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) { super.onCaptureCompleted(session, request, result); process(result); } } private final AwaitingCaptureCallback mRepeatingCaptureCallback = new AwaitingCaptureCallback();
Definir uma solicitação recorrente para ativar ou desativar o modo AE
Com o callback de captura no lugar, os exemplos de código a seguir mostram como definir uma solicitação repetida.
Kotlin
/** [HandlerThread] where all camera operations run */ private val cameraThread = HandlerThread("CameraThread").apply { start() } /** [Handler] corresponding to [cameraThread] */ private val cameraHandler = Handler(cameraThread.looper) private suspend fun enableExternalFlashAeMode() { if (Build.VERSION.SDK_INT >= 28 && isExternalFlashAeModeAvailable()) { session.setRepeatingRequest( camera.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW).apply { addTarget(previewSurface) set( CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH ) }.build(), repeatingCaptureCallback, cameraHandler ) // Wait for the request to be processed by camera repeatingCaptureCallback.awaitAeModeUpdate(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH) } } private fun disableExternalFlashAeMode() { if (Build.VERSION.SDK_INT >= 28 && isExternalFlashAeModeAvailable()) { session.setRepeatingRequest( camera.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW).apply { addTarget(previewSurface) }.build(), repeatingCaptureCallback, cameraHandler ) } }
Java
private void setupCameraThread() { // HandlerThread where all camera operations run HandlerThread cameraThread = new HandlerThread("CameraThread"); cameraThread.start(); // Handler corresponding to cameraThread mCameraHandler = new Handler(cameraThread.getLooper()); } private void enableExternalFlashAeMode() { if (Build.VERSION.SDK_INT >= 28 && isExternalFlashAeModeAvailable()) { try { CaptureRequest.Builder requestBuilder = mCamera.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW); requestBuilder.addTarget(mPreviewSurface); requestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH); mSession.setRepeatingRequest(requestBuilder.build(), mRepeatingCaptureCallback, mCameraHandler); } catch (CameraAccessException e) { e.printStackTrace(); } // Wait for the request to be processed by camera mRepeatingCaptureCallback.awaitAeModeUpdate(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_EXTERNAL_FLASH); } } private void disableExternalFlashAeMode() { if (Build.VERSION.SDK_INT >= 28 && isExternalFlashAeModeAvailable()) { try { CaptureRequest.Builder requestBuilder = mCamera.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW); requestBuilder.addTarget(mPreviewSurface); mSession.setRepeatingRequest(requestBuilder.build(), mRepeatingCaptureCallback, mCameraHandler); } catch (CameraAccessException e) { e.printStackTrace(); } } }
Acionar uma sequência de pré-captura
Para acionar uma sequência de medição de pré-captura, envie um
CaptureRequest
com o valor CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER_START
definido como a solicitação. Aguarde o processamento da solicitação e a convergência do AE e do AWB.
Embora a pré-captura seja acionada com uma única solicitação de captura, aguardar a convergência de AE e AWB exige mais complexidade. Você pode acompanhar o estado do AE e o estado do AWB usando um callback de captura definido para uma solicitação repetida.
Atualizar o mesmo callback repetido permite ter um código simples. Os aplicativos geralmente exigem uma visualização para a qual configuram uma solicitação repetida ao configurar a câmera. Assim, você pode definir o callback de captura repetida para essa solicitação repetida inicial uma vez e reutilizá-la para verificação de resultados e espera.
Capturar atualização do código de callback para aguardar a convergência
Para atualizar o callback de captura repetida, use o snippet de código a seguir.
Kotlin
private val repeatingCaptureCallback = object : CameraCaptureSession.CaptureCallback() { private var targetAeMode: Int? = null private var aeModeUpdateDeferred: CompletableDeferred? = null private var convergenceDeferred: CompletableDeferred? = null suspend fun awaitAeModeUpdate(targetAeMode: Int) { this.targetAeMode = targetAeMode aeModeUpdateDeferred = CompletableDeferred() // Makes the current coroutine wait until aeModeUpdateDeferred is completed. It is // completed once targetAeMode is found in the following capture callbacks aeModeUpdateDeferred?.await() } suspend fun awaitAeAwbConvergence() { convergenceDeferred = CompletableDeferred() // Makes the current coroutine wait until convergenceDeferred is completed, it will be // completed once both AE & AWB are reported as converged in the capture callbacks below convergenceDeferred?.await() } private fun process(result: CaptureResult) { // Checks if AE mode is updated and completes any awaiting Deferred aeModeUpdateDeferred?.let { val aeMode = result[CaptureResult.CONTROL_AE_MODE] if (aeMode == targetAeMode) { it.complete(Unit) } } // Checks for convergence and completes any awaiting Deferred convergenceDeferred?.let { val aeState = result[CaptureResult.CONTROL_AE_STATE] val awbState = result[CaptureResult.CONTROL_AWB_STATE] val isAeReady = ( aeState == null // May be null in some devices (e.g. legacy camera HW level) || aeState == CaptureResult.CONTROL_AE_STATE_CONVERGED || aeState == CaptureResult.CONTROL_AE_STATE_FLASH_REQUIRED ) val isAwbReady = ( awbState == null // May be null in some devices (e.g. legacy camera HW level) || awbState == CaptureResult.CONTROL_AWB_STATE_CONVERGED ) if (isAeReady && isAwbReady) { // if any non-null convergenceDeferred is set, complete it it.complete(Unit) } } } override fun onCaptureCompleted( session: CameraCaptureSession, request: CaptureRequest, result: TotalCaptureResult ) { super.onCaptureCompleted(session, request, result) process(result) } }
Java
static class AwaitingCaptureCallback extends CameraCaptureSession.CaptureCallback { private int mTargetAeMode; private CountDownLatch mAeModeUpdateLatch = null; private CountDownLatch mConvergenceLatch = null; public void awaitAeModeUpdate(int targetAeMode) { mTargetAeMode = targetAeMode; mAeModeUpdateLatch = new CountDownLatch(1); // Makes the current thread wait until mAeModeUpdateLatch is released, it will be // released once targetAeMode is found in the capture callbacks below try { mAeModeUpdateLatch.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public void awaitAeAwbConvergence() { mConvergenceLatch = new CountDownLatch(1); // Makes the current coroutine wait until mConvergenceLatch is released, it will be // released once both AE & AWB are reported as converged in the capture callbacks below try { mConvergenceLatch.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } private void process(CaptureResult result) { // Checks if AE mode is updated and decrements the count of any awaiting latch if (mAeModeUpdateLatch != null) { int aeMode = result.get(CaptureResult.CONTROL_AE_MODE); if (aeMode == mTargetAeMode) { mAeModeUpdateLatch.countDown(); } } // Checks for convergence and decrements the count of any awaiting latch if (mConvergenceLatch != null) { Integer aeState = result.get(CaptureResult.CONTROL_AE_STATE); Integer awbState = result.get(CaptureResult.CONTROL_AWB_STATE); boolean isAeReady = ( aeState == null // May be null in some devices (e.g. legacy camera HW level) || aeState == CaptureResult.CONTROL_AE_STATE_CONVERGED || aeState == CaptureResult.CONTROL_AE_STATE_FLASH_REQUIRED ); boolean isAwbReady = ( awbState == null // May be null in some devices (e.g. legacy camera HW level) || awbState == CaptureResult.CONTROL_AWB_STATE_CONVERGED ); if (isAeReady && isAwbReady) { mConvergenceLatch.countDown(); mConvergenceLatch = null; } } } @Override public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) { super.onCaptureCompleted(session, request, result); process(result); } }
Definir o callback para uma solicitação repetida durante a configuração da câmera
A amostra de código a seguir permite definir o callback para uma solicitação repetida durante a inicialização.
Kotlin
// Open the selected camera camera = openCamera(cameraManager, cameraId, cameraHandler) // Creates list of Surfaces where the camera will output frames val targets = listOf(previewSurface, imageReaderSurface) // Start a capture session using our open camera and list of Surfaces where frames will go session = createCameraCaptureSession(camera, targets, cameraHandler) val captureRequest = camera.createCaptureRequest( CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW).apply { addTarget(previewSurface) } // This will keep sending the capture request as frequently as possible until the // session is torn down or session.stopRepeating() is called session.setRepeatingRequest(captureRequest.build(), repeatingCaptureCallback, cameraHandler)
Java
// Open the selected camera mCamera = openCamera(mCameraManager, mCameraId, mCameraHandler); // Creates list of Surfaces where the camera will output frames Listtargets = new ArrayList<>(Arrays.asList(mPreviewSurface, mImageReaderSurface)); // Start a capture session using our open camera and list of Surfaces where frames will go mSession = createCaptureSession(mCamera, targets, mCameraHandler); try { CaptureRequest.Builder requestBuilder = mCamera.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW); requestBuilder.addTarget(mPreviewSurface); // This will keep sending the capture request as frequently as possible until the // session is torn down or session.stopRepeating() is called mSession.setRepeatingRequest(requestBuilder.build(), mRepeatingCaptureCallback, mCameraHandler); } catch (CameraAccessException e) { e.printStackTrace(); }
Espera e acionamento da sequência de pré-captura
Com o callback definido, você pode usar o exemplo de código a seguir para acionar e aguardar uma sequência de pré-captura.
Kotlin
private suspend fun runPrecaptureSequence() { // Creates a new capture request with CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER_START val captureRequest = session.device.createCaptureRequest( CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW ).apply { addTarget(previewSurface) set( CaptureRequest.CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER, CaptureRequest.CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER_START ) } val precaptureDeferred = CompletableDeferred() session.capture(captureRequest.build(), object: CameraCaptureSession.CaptureCallback() { override fun onCaptureCompleted( session: CameraCaptureSession, request: CaptureRequest, result: TotalCaptureResult ) { // Waiting for this callback ensures the precapture request has been processed precaptureDeferred.complete(Unit) } }, cameraHandler) precaptureDeferred.await() // Precapture trigger request has been processed, we can wait for AE & AWB convergence now repeatingCaptureCallback.awaitAeAwbConvergence() }
Java
private void runPrecaptureSequence() { // Creates a new capture request with CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER_START try { CaptureRequest.Builder requestBuilder = mSession.getDevice().createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW); requestBuilder.addTarget(mPreviewSurface); requestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER, CaptureRequest.CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER_START); CountDownLatch precaptureLatch = new CountDownLatch(1); mSession.capture(requestBuilder.build(), new CameraCaptureSession.CaptureCallback() { @Override public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) { Log.d(TAG, "CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER_START processed"); // Waiting for this callback ensures the precapture request has been processed precaptureLatch.countDown(); } }, mCameraHandler); precaptureLatch.await(); // Precapture trigger request has been processed, we can wait for AE & AWB convergence now mRepeatingCaptureCallback.awaitAeAwbConvergence(); } catch (CameraAccessException | InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }
Junte tudo
Com todos os principais componentes prontos, sempre que uma foto precisar ser tirada, como quando um usuário clica no botão de captura, todas as etapas podem ser executadas na ordem observada na discussão anterior e nos exemplos de código.
Kotlin
// User clicks captureButton to take picture captureButton.setOnClickListener { v -> // Apply the screen flash related UI changes whiteColorOverlayView.visibility = View.VISIBLE maximizeScreenBrightness() // Perform I/O heavy operations in a different scope lifecycleScope.launch(Dispatchers.IO) { // Enable external flash AE mode and wait for it to be processed enableExternalFlashAeMode() // Run precapture sequence and wait for it to complete runPrecaptureSequence() // Start taking picture and wait for it to complete takePhoto() disableExternalFlashAeMode() v.post { // Clear the screen flash related UI changes restoreScreenBrightness() whiteColorOverlayView.visibility = View.INVISIBLE } } }
Java
// User clicks captureButton to take picture mCaptureButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { // Apply the screen flash related UI changes mWhiteColorOverlayView.setVisibility(View.VISIBLE); maximizeScreenBrightness(); // Perform heavy operations in a different thread Executors.newSingleThreadExecutor().execute(() -> { // Enable external flash AE mode and wait for it to be processed enableExternalFlashAeMode(); // Run precapture sequence and wait for it to complete runPrecaptureSequence(); // Start taking picture and wait for it to complete takePhoto(); disableExternalFlashAeMode(); v.post(() -> { // Clear the screen flash related UI changes restoreScreenBrightness(); mWhiteColorOverlayView.setVisibility(View.INVISIBLE); }); }); } });
Exemplos de imagens
Confira nos exemplos a seguir o que acontece quando o flash de tela é implementado de forma incorreta e quando é implementado corretamente.
Quando feito de forma incorreta
Se o flash da tela não for implementado corretamente, você vai receber resultados inconsistentes em várias capturas, dispositivos e condições de iluminação. Muitas vezes, as imagens capturadas têm um problema de exposição ou de tonalidade de cor. Em alguns dispositivos, esses tipos de bugs ficam mais evidentes em uma condição de iluminação específica, como um ambiente com pouca luz em vez de um completamente escuro.
A tabela a seguir mostra exemplos desses problemas. Elas são feitas na infraestrutura de laboratório da CameraX, com fontes de luz na cor branco-quente. Essa fonte de luz branca quente permite que você veja como a tonalidade azul é um problema real, não um efeito colateral de uma fonte de luz.
Ambiente | Subexposição | Superexposição | Cor da tonalidade |
---|---|---|---|
Ambiente escuro (sem fonte de luz, apenas o smartphone) |
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Pouca luz (fonte de luz adicional de aproximadamente 3 lux) |
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Quando feito da maneira certa
Quando a implementação padrão é usada para os mesmos dispositivos e condições, os resultados aparecem na tabela a seguir.
Ambiente | Subexposição (fixa) | Superexposição (corrigida) | Tonalidade da cor (fixa) |
---|---|---|---|
Ambiente escuro (sem fonte de luz, apenas o smartphone) |
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Pouca luz (fonte de luz adicional de aproximadamente 3 lux) |
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Como observado, a qualidade da imagem melhora significativamente com a implementação padrão.