마이크로 렌즈 3차원 광학 굴절률 촬영 장치 및 방법이 제시된다. 마이크로 렌즈 3차원 광학 굴절률 촬영 방법에 있어서, 광원에서 조사된 빛이 제1 빔 스플리터(beam splitter: BS)를 통과하며 샘플 빔(sample beam)과 기준 빔(reference beam)으로 분리되는 단계; 상기 제1 빔 스플리터에서 분리된 상기 샘플 빔이 샘플 렌즈에 입사되는 단계; 상기 샘플 렌즈를 통과한 상기 샘플 빔과 상기 제1 빔 스플리터를 통과한 상기 기준 빔이 제2 빔 스플리터에 의해 모아지는 단계; 상기 제2 빔 스플리터에서 반사된 상기 샘플 빔과 상기 기준 빔의 간섭무늬를 검출기를 이용하여 측정하는 단계; 및 상기 샘플 렌즈는 회전 지지대(rotating mount: RM)에 고정되며, 상기 회전 지지대의 각도를 회전시켜 복수의 각도에서의 상기 샘플 렌즈에 의한 공간 변조 간섭무늬를 상기 검출기를 이용하여 측정하는 단계를 포함할 수 있다.