CameraX: co to je, CameraX API a jak funguje kamera

Co je CameraX?

CameraX — je knihovna ze sady Android Jetpack, poprvé vydaná Googlem v roce 2019 jako náhrada za zastaralé Camera API a zjednodušená alternativa ke složitému Camera2. Hlavní filozofií CameraX je „napiš jednou, funguje na všech zařízeních". Knihovna automaticky zpracovává hardwarové rozdíly: umístění kamer, podporovaná rozlišení, orientaci senzoru a dostupné formáty — vývojář nemusí psát kód specifický pro zařízení.

Architektura CameraX je postavena na use cases: Preview (zobrazení obrazu z kamery ve Viewfinderu), ImageCapture (focení), ImageAnalysis (analýza toku snímků pro ML) a VideoCapture (nahrávání videa). Každý use case je nezávislá komponenta, kterou lze kombinovat: současně spustit Preview pro hledáček a ImageAnalysis pro ML zpracování. Podle Google (2026) je CameraX podporován na 99% Android zařízení s API 21+.

Hlavní funkce

CameraX poskytuje automatické přepínání mezi přední a zadní kamerou, podporu otáčení obrazovky bez obnovení relace, vestavěné zpracování životního cyklu přes LifecycleOwner, vázání use cases na jeden proces Lifecycle, podporu Camera2 Extensions pro portrét, HDR a noční režim, a také TestableCameraX pro unit testování bez reálného zařízení.

Use cases CameraX

CameraX definuje čtyři standardní use case, z nichž každý řeší konkrétní úkol práce s kamerou. Use cases lze kombinovat: nejoblíbenější kombinace jsou Preview + ImageCapture pro kameru a Preview + ImageAnalysis pro ML skener.

Preview

Preview use case zobrazuje video stream z kamery v PreviewView — speciálním View z knihovny CameraX. PreviewView se automaticky přizpůsobí poměru stran kamery, podporuje ScaleType (FillCenter, FitCenter) a otáčení obrazovky bez obnovení use case. Vývojář musí pouze připojit Preview k Lifecycle přes ProcessCameraProvider.

ImageAnalysis

ImageAnalysis use case předává každý snímek z kamery handleru k analýze: rozpoznávání textu, detekce obličejů, skenování QR kódů. Analyzátor přijímá snímky ve formátu YUV_420_888 — univerzálním barevném prostoru Android. Režim práce (BLOCKING nebo NON_BLOCKING) spravuje frontu snímků: BLOCKING čeká na dokončení předchozí analýzy, NON_BLOCKING přeskočí snímky při zpoždění.

ImageCapture

ImageCapture use case fotí z kamery s nastavením blesku, rozlišení a komprese. Podporovány jsou formáty JPEG a RAW (na kompatibilních zařízeních). ImageCapture ukládá snímek asynchronně přes OnImageCapturedCallback nebo přímo do souboru přes ImageCapture.OutputFileOptions.

VideoCapture — nahrávání videa

VideoCapture use case byl přidán v CameraX 1.1.0 (beta) a umožňuje nahrávat video v rozlišení až 4K při 30 FPS. Use case se automaticky synchronizuje s Preview: obraz v hledáčku odpovídá tomu, co se nahrává do souboru. VideoCapture interně používá MediaCodec a MediaMuxer, čímž skrývá složitost konfigurace video kodeku a MP4 kontejneru.

CameraX vs Camera2

CameraX a Camera2 — dva přístupy k práci s kamerou v Androidu. Camera2 — nízkoúrovňové API, poskytující plnou kontrolu nad zařízením. CameraX — vysokoúrovňová abstrakce, automatizující typické scénáře. Volba mezi nimi závisí na požadavcích projektu.

Používejte CameraX pro standardní úkoly: kamera v aplikaci, QR skener, ML zpracování toku. Používejte Camera2, když je vyžadováno ruční ovládání expozice, RAW focení s plnou kontrolou parametrů, práce s více kamerami současně.

Příklady kódu v Kotlinu

Podívejme se na plnou konfiguraci CameraX v Android aplikaci s použitím všech tří hlavních use cases: Preview, ImageCapture a ImageAnalysis.

Konfigurace ProcessCameraProvider

Kód váže CameraX k Lifecycle Activity přes ProcessCameraProvider. Nejprve je vyžádána instance providera, poté jsou vytvořeny use cases a provedeno vázání.

val cameraProviderFuture =
    ProcessCameraProvider.getInstance(this)

cameraProviderFuture.addListener({
    val cameraProvider = cameraProviderFuture.get()

    // Vytvoření Preview
    val preview = Preview.Builder()
        .build()
        .also {
            it.setSurfaceProvider(
                binding.viewFinder.surfaceProvider
            )
        }

    // Vytvoření ImageCapture
    val imageCapture = ImageCapture.Builder()
        .setCaptureMode(ImageCapture.CAPTURE_MODE_MINIMIZE_LATENCY)
        .build()

    // Připojení k Lifecycle
    cameraProvider.unbindAll()
    cameraProvider.bindToLifecycle(
        this,
        CameraSelector.DEFAULT_BACK_CAMERA,
        preview,
        imageCapture
    )
}, ContextCompact.getMainExecutor(this))

Kotlin kód získává ProcessCameraProvider přes future, vytváří use cases Preview a ImageCapture a váže je k Lifecycle aktuální Activity. CameraX automaticky zpracovává otáčení obrazovky, přepínání kamer a uvolňování zdrojů při zavření Activity.

ImageAnalysis pro ML zpracování

Přidáme ImageAnalysis use case pro zpracování toku z kamery snímek po snímku, například pro integraci s ML Kitem.

val imageAnalysis = ImageAnalysis.Builder()
    .setBackpressureStrategy(
        ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST
    )
    .build()

imageAnalysis.setAnalyzer(
    ContextCompact.getMainExecutor(this)
) { imageProxy ->
    // Konverze YUV na Bitmap pro ML Kit
    val bitmap = ImageUtils.yuvToBitmap(imageProxy)
    val inputImage = InputImage.fromBitmap(bitmap)

    // Spuštění rozpoznávání textu ML Kit
    recognizer.process(inputImage)
        .addOnSuccessListener { result ->
            // Zpracování výsledku
            processTextResult(result)
        }
        .addOnCompleteListener {
            imageProxy.close()
        }
}

ImageAnalysis se strategií KEEP_ONLY_LATEST zpracovává pouze poslední dostupný snímek a přeskočí zastaralé, pokud analyzátor nestíhá. Každý snímek je konvertován z YUV do Bitmap pro ML Kit, poté je spuštěno rozpoznávání textu. Volání imageProxy.close() je povinné — jinak CameraX přestane dodávat nové snímky.

CameraX Extensions

CameraX Extensions — modul přidávající pokročilé režimy focení: portrét (rozmazání pozadí), HDR (rozšířený dynamický rozsah), noční režim (focení při slabém osvětlení), automatický retuš (korekce pleti) a režim „krásná tvář" (beauty). Rozšíření se aktivují pouze na zařízeních, kde výrobce kamery poskytl OEM implementaci.

Kontrola a zapnutí rozšíření

Před použitím CameraX Extensions je třeba zkontrolovat, zda je rozšíření na aktuálním zařízení dostupné. Google doporučuje kontrolu přes ExtensionsManager.isExtensionAvailable.

val extensionsManager =
    ExtensionsManager.getInstance(this)

if (extensionsManager.isExtensionAvailable(
    cameraProvider,
    CameraSelector.DEFAULT_BACK_CAMERA,
    ExtensionMode.BOKEH
)) {
    // Zapnutí portrétového režimu
    cameraProvider.bindToLifecycle(
        this,
        CameraSelector.DEFAULT_BACK_CAMERA,
        preview,
        imageCapture
    )
}

Kód kontroluje podporu rozšíření BOKEH (portrétového) přes ExtensionsManager a zapíná jej, pokud je k dispozici OEM implementace. CameraX automaticky přepne nastavení kamery pro portrétový režim. Pokud rozšíření není dostupné, aplikace pokračuje v práci ve standardním režimu bez pádů.

CameraX Extensions řeší jeden z hlavních problémů vývoje pro Android: fragmentaci kamer. Na různých zařízeních je portrétový režim implementován odlišně — některá používají dva objektivy, jiná — softwarové rozmazání. CameraX tuto odlišnost abstrahuje: vývojář zapne BOKEH režim a knihovna sama určí, jak jej implementovat na konkrétním zařízení. Google udržuje seznam ověřených OEM partnerů: Samsung, Xiaomi, OPPO, vivo, Google Pixel.

Při práci s CameraX je důležité zohlednit omezení počtu současných use cases: na většině zařízení lze současně spustit maximálně 3 use cases. Například Preview + ImageCapture + ImageAnalysis fungují na všech moderních zařízeních, ale Preview + ImageCapture + VideoCapture nemusí být podporovány na levných modelech. CameraX poskytuje metodu ProcessCameraProvider.checkAvailability(), která kontroluje kompatibilitu kombinace use cases před vázáním, což umožňuje vyhnout se pádům za běhu.

CameraX se integruje s Jetpack Navigation přes CameraXFragment nebo Compose-kompatibilní PreviewView. Pro Compose se používá prvek AndroidView, do kterého je vložen PreviewView. CameraX správně zpracovává otáčení obrazovky a změnu konfigurace bez ztráty stavu relace kamery — stačí uvést LifecycleOwner a knihovna automaticky obnoví vázání use cases při otočení zařízení.

Pro testování CameraX bez reálného zařízení Google poskytuje TestableCameraX — knihovnu emulující chování kamery v unit testech. TestableCameraX umožňuje simulovat snímky z kamery, kontrolovat práci ImageAnalysis a správnost zpracování ImageCapture bez fyzického zařízení. To výrazně urychluje CI/CD pipeline pro projekty pracující s kamerou.