SpectralBenchレビュー：優れている点と足りない点

SpectralBenchとは

SpectralBenchは分光分析のワークベンチです。Webブラウザで開いてスペクトルファイルをドロップするだけで、何もインストールせずにデータの表示、処理、解析ができます。FTIR、ラマン、近赤外（NIR）、紫外可視（UV-Vis）、蛍光、質量分析のデータに対応し、ワークベンチと検索可能な参照スペクトルのライブラリを組み合わせています。

このSpectralBenchレビューでは、現在のプラットフォームの機能、足りない点、どのようなラボに向いているかを検証します。評価は8.0/10で、当サイトの無料FTIR・スペクトル解析ソフトのランキングでの評価と同じです。

提供形態と価格

SpectralBenchはspectralbench.comでWebブラウザから利用できます。参照スペクトルのライブラリは公開されており、アカウントなしで閲覧できます。

SpectralBenchは無料です。有料プランが予定されていますが、価格はまだ発表されていないため、どの機能が無料のまま残るかはまだわかりません。価格が公表され次第、このレビューを更新します。

対応ファイル形式

ファイル形式への対応はSpectralBenchの最大の強みです。約30種類の形式を直接読み込み、ファイルをドロップすると形式を自動で判別します。無料Webツールの多くはJCAMP-DXとCSVまでしか対応していませんが、SpectralBenchは装置が書き出す独自形式のバイナリファイルも開けるため、事前に装置メーカー純正ソフトでエクスポートする必要がありません。

制限は二つあります。サーモフィッシャーサイエンティフィック（Thermo Fisher Scientific）のSPGグループファイルは、最初のスペクトルしか開けません。また、アカウントなしではファイルサイズの上限は4 MBで、無料アカウントを作成するとファイルごとに100 MBまで上がります。大きなラマンマッピングデータや長い時系列データは、4 MBの上限を超えることがあります。

解析機能

前処理。ベースライン補正には四つの手法（非対称最小二乗法、多項式、SNIP、ラバーバンド法）があります。そのほか、Savitzky-Golay平滑化、三つの正規化モード（最小-最大、ベクトル、最大ピーク）、一次・二次微分、スパイク除去、ダイヤモンド・ゲルマニウム・ZnSe・シリコンの各結晶に対応したATR法（全反射測定法）の補正を備えています。スライダーを動かすと、結果がすぐに反映されます。

ピーク分離とPCA。ピーク分離（カーブフィッティング）では、ガウス型、ローレンツ型、擬Voigt（pseudo-Voigt）型のピーク形状を使えます。PCA（主成分分析）は、一連のスペクトルを主な変動要因ごとにグループ分けする手法で、試料の分類や外れ値の検出に役立ちます。この二つの機能で、SpectralBenchは他の無料Webツールより優れています。Open SpecyとEssential FTIRは、どちらの機能も備えていません。

比較とスペクトル演算。複数のスペクトルを重ね書きまたは積み重ねて表示し、差、平均、比を求めることができます。

AIによる解釈。AIインタープリターが、アップロードしたスペクトルについて官能基と候補化合物を提案します。スペクトルだけで学習したモデルではなく、GoogleとOpenAIの汎用言語モデルで動作しているため、結果は出発点として扱い、帰属は参照データで確認してください。

エクスポート。処理したデータはCSV、JCAMP-DX、SPC、MATLAB形式のファイルとして書き出せます。ファイル変換機能では複数のファイルを一括変換し、一つのZIPとしてダウンロードできます。図はPNG、SVG、PDF、TIFFで書き出せ、ACS、Nature、RSC、Wiley、Elsevierの各ジャーナル向けのサイズプリセットがあります。現在はこれらすべてが無料ですが、SpectralBenchが予定している料金体系では、TIFFの書き出しとRSC・Wiley・Elsevierのプリセットが有料プランに移り、無料版ではPCAが5スペクトルまで、ピーク分離が3ピークまでに制限されます。

参照ライブラリ

ライブラリには、オープンアクセスの情報源から集めた50,000件以上の参照スペクトルが収録されており、鉱物、ポリマー、有機化合物、土壌などのカテゴリーを、FTIR、ラマン、NIR、UV-Vis、蛍光、質量分析にわたって網羅しています。化合物名、化学式、CAS番号で検索できるほか、アップロードしたスペクトルをライブラリと照合することもできます。またSpectralBenchは、ライブラリから選んだサブセットをDOI付きでZenodoに公開しているため、論文で使ったデータセットを引用できます。

無料ツールとしては大規模なライブラリですが、OPUSやOMNICとともに販売される商用ライブラリ（数十万件のスペクトルを収録）と比べると小規模です。ログインしていない場合、参照スペクトルは解像度を落として（250点）表示されます。照合結果の重ね表示でフル解像度の参照データを使うには、アカウントが必要です。

足りない点

• オフライン非対応。ファイルはSpectralBenchのサーバーにアップロードされ、サーバー上で読み込まれます。そのため、通信環境のない現場での作業、ネットワークから隔離されたラボのPC、建物の外に出せない機密試料には使えません。
• ファイルサイズの上限。アカウントなしでは4 MB、無料アカウントでは100 MBです。デスクトップ型のツールにはこのような上限はありません。
• NMRとXRDに非対応。NMRを扱う場合は、MestReNovaなどのツールが必要です。
• 規制対象のラボには不向き。SpectralBenchの免責事項では、規制当局への申請、GLP/GMP試験、21 CFR Part 11に基づくバリデーションを要する業務での使用が除外されています。
• ワークベンチは英語のみ。ホームページは9言語で提供されていますが、ワークベンチとその他の大半のページは英語です。
• 実績が浅い。SpectralBenchは新しいツールで、発表済みの研究での引用はまだ少数です。論文の方法の項に定評あるソフトウェアを求める査読者にとっては、この点が重要になります。

長所と短所

SpectralBenchと他のソフトの比較

評価点はSpectraComp全体で使っているものと同じで、高い順に並べています。

Spectragryphと比べると、SpectralBenchはオフラインでの動作速度とNMR/XRD対応を手放す代わりに、継続的な開発、PCA、インストール不要という利点を得ています。当サイトのSpectragryph代替ソフトガイドでは、両者を機能ごとに比較しています。OPUSやOMNICと比べると、装置制御、バリデーション済みのワークフロー、大規模な商用ライブラリはありませんが、無料で、両メーカーのファイルを読み込めます。スペクトル解析ソフト比較表では、これらすべてのツールを測定手法、動作環境、価格で絞り込めます。

どのようなユーザーに向いているか

• 向いている：ソフトウェアの予算がない大学のラボや学生、複数メーカーのファイルを開く必要がある複数装置の共用施設、Windows専用ツールを使えないmacOS・Linux・Chromebookのユーザー。
• 向いていない：GMP/GLPなどの規制対象のラボ、安定したインターネット接続のない拠点、データを自組織のネットワークの外に出せないラボ、NMRの研究グループ。

よくある質問