本发明提出一种图像传感装置以及图像传感方法。图像传感装置适于操作在无环境光情境下传感目标物。图像传感装置包括调变光源、图像传感器以及处理电路。调变光源包括多个光源。图像传感器包括多个传感像素。图像传感器为无色彩滤光器传感器。在一个图框期间中，多个光源以不同时序发射多个传感光，并且多个传感像素以不同时序传感由多个传感光经由目标物反射的多个反射光。处理电路合成对应于多个反射光的一部分的多个第一图像，以产生一个完整传感图像。处理电路根据多个反射光的另一部分取得目标物的深度信息。本发明的图像传感装置以及图像传感方法可提供高解析度的图像及深度信息的传感结果。