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Fazer referência a Environment.getExternalStoragePublicDirectory().
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A aplicação da câmara não tem permissão para gravar na internal storage da sua aplicação.

Mas pode gravar na external storage que é atribuída à sua aplicação.

Arquivos gravados nesta área serão eliminados quando a sua aplicação for desinstalada e não aparecem na Galeria.

O seguinte código permite usar a aplicação da câmara para tirar uma foto e apresentá-la numa ImageView.

A imagem é gravada na primary shared/external storage do dispositivo, na área reservada à sua aplicação.

O caminho completo depende do dispositivo e será qualquer coisa do género:

/storage/sdcard0/Android/data/nome.da.sua.package/files/Pictures/MyCameraApp/IMG_20160817_000919.jpg

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final int CAM_REQUEST = 1;
    private ImageView img;
    private Uri fileUri;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        img = (ImageView)findViewById(R.id.imagem);
        abrirCamera();
    }

    private void abrirCamera(){

        // cria um Uri com o caminho do arquivo para guardar a foto
        //ex: /storage/sdcard0/Android/data/nome.da.sua.package/files/Pictures/MyCameraApp/IMG_20160817_000919.jpg
        fileUri = getOutputPictureUri("MyCameraApp");

        if(fileUri != null) {

            // Cria o intent para chamar a câmara
            Intent intent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);
            // seta o caminho do arquivo para guardar a foto
            intent.putExtra(MediaStore.EXTRA_OUTPUT, fileUri);

            // inicia a captura da foto
            startActivityForResult(intent, CAM_REQUEST);
        }
    }

    @Override
    protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
        if (requestCode == CAM_REQUEST) {
            if (resultCode == RESULT_OK) {

                //Lê a foto gravada, redimensiona para 300x300 e coloca-a
                // na ImageView
                img.setImageBitmap(decodeSampledBitmapFromFile(fileUri, 300, 300));

            } else if (resultCode == RESULT_CANCELED) {
                Toast.makeText(this, "Captura da foto cancelada", Toast.LENGTH_LONG)
                     .show();
            } else {
                Toast.makeText(this, "Captura da foto falhou", Toast.LENGTH_LONG)
                     .show();
            }
        }
    }

    // Retorna um Uri com o caminho do arquivo para guardar a foto
    private Uri getOutputPictureUri(String pasta){

        String mm = Environment.MEDIA_MOUNTED;
        String externalStorageState = Environment.getExternalStorageState();
        if(!Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(externalStorageState) ||
           Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(externalStorageState)){
            return null;
        }


        File mediaStorageDir = new File(getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES), pasta);

        // Cria a pasta se não existir
        if (! mediaStorageDir.exists()){
            if (! mediaStorageDir.mkdirs()){
                Toast.makeText(this,pasta, Toast.LENGTH_LONG).show();
                return null;
            }
        }

        // Cria o path completo com o nome da foto
        String timeStamp = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd_HHmmss").format(new Date());
        File mediaFile = new File(mediaStorageDir.getPath() + File.separator +
                                  "IMG_"+ timeStamp + ".jpg");
        return Uri.fromFile(mediaFile);
    }

    public static Bitmap decodeSampledBitmapFromFile(Uri fileUri,
                                                     int reqWidth, int reqHeight) {

        String path = fileUri.getPath();

        // Primeiro faz o decode com inJustDecodeBounds=true para obter as dimensões
        final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inJustDecodeBounds = true;
        BitmapFactory.decodeFile(path, options);

        // Calcula as novas dimensões
        options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);

        // Faz o decode do bitmap e redimensiona
        options.inJustDecodeBounds = false;
        return BitmapFactory.decodeFile(path);
    }

    public static int calculateInSampleSize(
            BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {

        // Altura e largura da imagem
        final int height = options.outHeight;
        final int width = options.outWidth;
        int inSampleSize = 1;

        if (height > reqHeight || width > reqWidth) {

            final int halfHeight = height / 2;
            final int halfWidth = width / 2;

            //Calcula o maior valor de inSampleSize, que é uma potência de 2,
            // que mantém altura e o comprimento maiores do que os valores pedidos.
            while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight
                    && (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
                inSampleSize *= 2;
            }
        }
        return inSampleSize;
    }
}

Notas:

  • Se a aplicação for para rodar em dispositivos com API Level inferior à 19 é necessária a seguinte permissão:

      <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
    
  • Se targetSdkVersion for 24 ou superior deve ter em conta as alterações às permissões com impacto na partilha de arquivos. Veja como nesta resposta.

  • Se quiser guardar as fotos numa pasta publica(para que a foto não seja eliminada quando a sua app for desinstalada) use Environment.getExternalStoragePublicDirectory( Environment.DIRECTORY_PICTURES).

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