개시된 실시예는 입사되는 위치에 따라 서로 다른 파장으로 투과되고 위상을 변환 및 확산된 광을 감지하여 스펙트럴 로우 이미지를 획득하는 렌즈리스 초분광 카메라 및 요구되는 다수의 파장 각각이 투과되는 위치에 따라 광의 위상이 변환되는 패턴을 나타내는 다수의 파장별 점 확산함수(이하 파장별 PSF)를 획득하고, 로우 이미지를 다수의 파장별 점 확산함수로 역변환하여 다수의 파장별 이미지가 포함된 초분광 이미지를 획득하는 초분광 이미지 획득 모듈을 포함하여, 저비용의 간단한 구조를 가져 작은 폼팩터가 요구되는 시스템에 적용될 수 있으면서, 세분화된 초분광 이미지를 획득할 수 있으며, 연속적으로 변화하는 파장 영역에서 사용자의 요구에 따라 매우 세분화된 파장의 초분광 이미지를 스냅샷 방식으로 촬영하여 획득할 수 있는 초분광 이미지 획득 장치 및 방법을 제공한다.