The apparatus for measuring a turbid sample includes a plurality of light sources for illuminating a turbid sample target region having non-spatial structured light, a projection system for grasping a turbid sample target having a spatial structured light, a light source for collecting light from the turbid sample target region And a processor for analyzing the data captured by the sensor to produce scattering and absorption coefficients of the turbid sample. The method of measuring a turbid sample includes illuminating a sample with spatially structured light, collecting light reflected from the sample at a plurality of wavelengths, illuminating the sample with non-spatial structured light, And combining the measurements of the collected light to obtain optical characteristics and / or absorption of the sample or concentration of fluorescent molecules. Preferably, the wavelengths of the spatial and non-spatial light sources are different.혼탁 샘플의 측정 장치는 비-공간 구조형 광을 지니는 혼탁 샘플 타깃 부위를 조명하는 복수 개의 광원들, 공간 구조형 광을 지니는 혼탁 샘플 타깃을 조몋아는 투영 시스템, 상기 혼탁 샘플 타깃 부위로부터의 광을 수집하는 센서, 및 상기 혼탁 샘플의 산란 및 흡수 계수들을 산출하도록 상기 센서에 의해 캡처된 데이터를 분석하는 프로세서를 포함한다. 혼탁 샘플의 측정 방법은 공간 구조형 광으로 샘플을 조명하는 단계, 다수의 파장에서 상기 샘플로부터 반사된 광을 수집하는 단계, 비-공간 구조형 광으로 상기 샘플을 조명하는 단계, 다수의 파장에서 상기 샘플로부터 반사된 광을 수집하는 단계, 및 상기 샘플의 광학 특성 및/또는 흡수 또는 형광 분자의 농도를 획득하도록 상기 수집된 광의 측정들을 조합하는 단계를 포함한다. 상기 공간 및 비-공간 광원들의 파장은 서로 다른 것이 바람직하다.