본 발명에 따른 광원에서 출사하여 관찰대상의 이미지정보를 포함하는 광이 입사하는 렌즈계; 상기 관찰대상과 상기 렌즈계의 사이에 놓이는 불규칙매체; 및 상기 이미지 정보를 획득하는 이미지 획득기가 포함되고, 상기 이미지 획득기에는, 상기 렌즈계를 통과하는 광의 정보를 획득하는 이미지 센서; 상기 광입구부로 입사하는 다양한 광의 전달상태를 나타내는 전달행렬이 미리 저장되어 있는 전달행렬저장부; 및 상기 전달행렬을 이용하여 희소표현을 이용하는 압축센싱기법으로, 상기 이미지 센서로 획득된 광의 정보로부터 상기 이미지 정보를 복구하는 이미지 복구부가 포함된다. 본 발명에 따르면, 현미경의 화질을 개선할 수 있고, 간소화된 작업으로 이미지를 획득할 수 있다.