An X-ray imaging apparatus and an X-ray imaging method that can acquire a differential phase image or a phase image of a subject by at least a single imaging operation are provided. The X-ray imaging apparatus according to the present invention includes a phase grating 130, an absorption grating 150, a detector 170, and an arithmetic unit 180. The arithmetic unit 180 executes a Fourier transform step of performing Fourier transform for an intensity distribution of a Moiré acquired by the detector, and acquiring a spatial frequency spectrum. Also, the arithmetic unit 180 executes a phase retrieval step of separating a spectrum corresponding to a carrier frequency from a spatial frequency spectrum acquired in the Fourier transform step, performing inverse Fourier transform for the separated spectrum, and acquiring a differential phase image. 적어도 1회의 촬상으로부터, 피검체의 미분 위상상 또는 위상상을 취득할 수 있는 X선 촬상장치 및 X선 촬상방법을 제공한다. 본 발명에 따른 X선 촬상장치는, 위상격자(130)와 흡수 격자(150)와 검출기(170)와 연산장치(180)를 가진다. 연산장치(180)는, 검출기에서 취득한 모아레의 강도분포를 푸리에 변환함에 의해, 공간주파수 스펙트럼을 취득하는 푸리에 변환 공정을 실행한다. 또한, 푸리에 변환 공정에 의해 얻어진 공간주파수 스펙트럼으로부터, 캐리어 주파수에 대응한 스펙트럼을 분리하고, 역 푸리에 변환을 사용해서 미분 위상상을 취득하는 위상회복공정을 실행한다.
