免费光谱分析软件与红外 FTIR 软件推荐(2026)

大多数实验室至少有一项工作需要用到免费的红外(FTIR)光谱分析软件:打开从仪器导出的光谱、校正基线,或将未知样品与参考谱库比对。许多实验室也要处理拉曼和紫外可见数据。红外光谱分析软件有哪些、哪个好?下面按评分列出我们测试过的免费工具,并说明每款软件的长处和不足。如果您要替换的正是 Spectragryph,我们的Spectragryph 替代软件指南会逐步讲解迁移方法。
我们的首选推荐:
- 综合最佳免费软件:Spectragryph
- 拉曼最佳:Open Specy
- 网页版最佳:SpectralBench
- 曲线拟合最佳:Fityk
我们如何测试
我们从文件格式支持、覆盖的光谱技术、可用平台、功能深度、学习难度以及是否仍在积极开发等方面评估每款工具。我们下载并实际使用了每款工具,处理真实的光谱数据集,包括红外、拉曼和紫外可见的 JCAMP-DX、CSV 和 SPC 文件。
评分反映的是整体能力和对一线光谱工作者的实用价值,而不只是功能数量。一款把一件事做到极致的专用工具,得分可能高于样样都做但样样都做不好的通用工具。想更深入地了解如何根据自身需求评估光谱分析软件,请参阅我们的光谱分析软件选购指南。
概览
| 软件 | 技术 | 平台 | 最适合 | 评分 |
|---|---|---|---|---|
| Spectragryph | FTIR、拉曼、紫外可见、近红外、荧光、XRD | Windows | 全方位光谱分析 | 8.5 |
| SpectralBench | FTIR、拉曼、紫外可见、近红外、荧光、质谱 | 网页(Windows、macOS、Linux、Chromebook、iPad) | 一体化网页版分析 | 8 |
| Open Specy | 拉曼、FTIR | 网页、Windows、macOS、Linux(通过 R) | 拉曼与微塑料鉴定 | 7.5 |
| Fityk | 任何 XY 数据(FTIR、拉曼、XRD 等) | Windows、macOS、Linux | 曲线拟合与分峰(去卷积) | 7 |
| MestReNova(免费版) | 核磁共振 NMR(1D/2D) | Windows、macOS、Linux | 一维核磁共振处理 | 6.5 |
| Essential FTIR | FTIR | 网页(任意浏览器) | 学习红外(FTIR)谱图解析 | 6 |
| OPUS Viewer | FTIR(Bruker 仪器) | Windows | 查看 Bruker OPUS 文件 | 5 |
并排对比所有工具:可筛选的交互式功能对比表。
Spectragryph
8.5/10概览
- 开发者:
- Friedrich Menges(已于 2024 年 12 月去世)
- 许可:
- 免费软件(Freeware)
- 平台:
- Windows
- 技术:
- FTIR、拉曼、紫外可见、近红外、荧光、XRD
- 文件格式:
- JCAMP-DX、SPC、CSV、ASCII、Bruker OPUS、Thermo SPA/SPG、PerkinElmer SP,另有 20 多种
- 最后更新:
- 2024(v1.2.16.1,最终版本)
多年来,Spectragryph 一直是公认最好的免费光谱分析软件。它由 Friedrich Menges 凭着热爱用近十年时间开发,逐渐成长为一款真正全面的工具,足以与售价数千美元的商业软件相媲美。1.2.16.1 版支持 30 多种文件格式,可处理红外(FTIR)、拉曼、紫外可见、近红外和荧光数据,具备峰识别、基线校正、光谱运算、平滑、归一化和基本的谱库匹配功能,而且全部集成在简洁、响应迅速的 Windows 界面中。
仅凭文件格式支持的广度,Spectragryph 就已与众不同。在我们的测试中,它顺利打开了 JCAMP-DX、Bruker(布鲁克)OPUS、Thermo(赛默飞)SPA、PerkinElmer(珀金埃尔默)SP、Shimadzu(岛津)SPC 以及普通 CSV 文件。批量处理功能可以同时对几十条光谱执行相同操作,光谱计算器能干净利落地完成差谱、比值和导数运算。
在 2026 年讨论 Spectragryph,就不能不提它既出色又有风险的原因:Friedrich Menges 已于 2024 年 12 月去世。1.2.16.1 版就是最后一个版本。该软件是闭源的,社区无法另起分支继续维护。它目前仍可在 Windows 10 和 11 上运行,但今后不会再有人修复漏洞、添加新仪器格式或修补安全问题。我们给了它最高分,因为没有其他软件能达到它的能力,但每多一个月没有更新,它就离被淘汰更近一个月。
正在计划迁移?查看我们的 Spectragryph 替代软件指南→
优点
- ✓文件格式支持最全面(30 多种格式)
- ✓功能完整的峰分析和光谱运算
- ✓界面直观,几乎不需要学习
- ✓可同时批量处理多条光谱
缺点
- ✕不会再有更新:开发者已于 2024 年 12 月去世
- ✕仅支持 Windows:不支持 macOS 或 Linux
- ✕闭源:社区无法接手维护
- ✕最终会与更新的操作系统版本不兼容
总结:在 2026 年仍是能力最强的免费光谱分析软件,但已停止更新。现在可以继续用,但要为之后的替代方案做好计划。
SpectralBench
8/10概览
- 开发者:
- SpectralBench
- 许可:
- 免费
- 平台:
- 网页(Windows、macOS、Linux、Chromebook、iPad)
- 技术:
- FTIR、拉曼、紫外可见、近红外、荧光、质谱
- 文件格式:
- JCAMP-DX、SPC、Bruker OPUS、Thermo SPA/SPG、Renishaw WDF、Horiba NGS/L6S、PerkinElmer SP、JASCO JWS、CSV,另有约 20 种
- 最后更新:
- 2026
SpectralBench 是一款完全在浏览器中运行的全功能光谱分析套件。它包含 17 个工具,不只是带基本处理功能的查看器,而是一个真正的分析平台,涵盖文件转换、峰识别、谱库检索、预处理、曲线拟合、PCA(主成分分析)与化学计量学、光谱比较,以及 AI 光谱解析。它与传统桌面工具的不同之处在于让光谱分析流程现代化:您可以保存和分享光谱项目、与团队协作,并在任何电脑上访问自己的工作。该平台开发非常活跃,新功能和改进会定期发布。
它的格式支持与 Spectragryph 一样广泛:约 30 种格式,包括 Bruker(OPUS)、Thermo Fisher(SPA/SPG)、Renishaw(雷尼绍,WDF)、Horiba(堀场,NGS/L6S)、PerkinElmer(SP)和 JASCO(日本分光,JWS)的厂商专有二进制格式,以及 JCAMP-DX、SPC、CSV 等通用格式,并可导出为 MATLAB 格式。批量转换器可一次处理多个文件,并将结果打包为 ZIP 下载。参考谱库收录了来自开放获取来源的 50,000 多条光谱,采用 HQI 排序的相似度评分,并能自动识别光谱类型。
分析深度是 SpectralBench 与其他免费网页工具拉开差距的地方。曲线拟合通过 Levenberg-Marquardt 优化支持高斯、洛伦兹和伪 Voigt 峰型,并提供参数锁定、残差图和积分峰面积输出。PCA 可生成得分图、载荷图和碎石图,用于多变量分类。预处理包括四种基线校正算法(非对称最小二乘、多项式、SNIP、橡皮筋法)、Savitzky-Golay 平滑、归一化以及一阶和二阶导数。五种模式(叠加、堆叠、差谱、镜像、分屏)的光谱比较工具配合 HQI 评分,实现得很好。
主要的实际限制是必须联网:没有离线模式,因此野外工作和物理隔离的实验室环境都无法使用。此外,作为较新的平台,它缺少十多年的论文发表记录,而研究人员在同行评审论文中引用软件时,正是这类记录让他们放心。
想了解详情,包括它的不足?阅读我们完整的 SpectralBench 评测→
优点
- ✓17 个工具,包括曲线拟合、PCA 和 AI 解析
- ✓约 30 种文件格式,支持厂商二进制格式(OPUS、WDF、SPA、NGS)
- ✓来自开放获取数据库的 50,000 多条参考光谱
- ✓开发非常活跃,功能更新频繁
缺点
- ✕必须联网:无离线或物理隔离模式
- ✕处理超大数据集时,网页端比原生桌面软件慢
- ✕平台较新,论文发表记录少于老牌工具
- ✕不支持 NMR
- ✕没有可完全离线使用的桌面版
总结:目前能力最强的免费网页版光谱分析工具:格式支持与 Spectragryph 一样广泛,并增加了 PCA、曲线拟合和 AI 辅助分析。主要限制是必须联网。
Open Specy
7.5/10概览
- 开发者:
- Win Cowger 等
- 许可:
- 开源(GPL-3.0)
- 平台:
- 网页、Windows、macOS、Linux(通过 R)
- 技术:
- 拉曼、FTIR
- 文件格式:
- CSV、JCAMP-DX、SPC、OPUS、SPA、ASP、JSON
- 最后更新:
- 2025
Open Specy 占据了一个明确而有价值的细分领域:根据拉曼和红外(FTIR)光谱鉴定未知材料,尤其是微塑料。它由 Win Cowger 领导的研究团队开发,把光谱处理与一个专为聚合物鉴定而整理的参考谱库结合在一起。如果您从事环境科学、材料表征,或任何经常需要鉴定未知塑料和聚合物的领域,Open Specy 是必备的工具。
openspecy.org 上的网页界面能完成基本工作:上传光谱、进行基线校正,并在参考谱库中检索匹配结果。对于我们测试的光谱,匹配算法很快就返回了结果。R 包(可从 CRAN 获取)功能更强:自定义预处理流程、批量匹配,并可通过编程访问包含 40,000 多条参考光谱的完整谱库。但对 R 的依赖是实实在在的:如果您不习惯编写 R 脚本,网页版就是您能用到的上限。
Open Specy 的短板在于适用范围。它不是通用的光谱分析工具。它不支持紫外可见或核磁共振(NMR)数据,光谱运算功能有限,也没有曲线拟合。参考谱库虽然对聚合物和常见材料非常出色,但覆盖面达不到商业数据库的水平。用于聚合物和微塑料工作,它非常出色;用于复杂的多技术分析,请另选工具。
优点
- ✓大型开源光谱参考谱库(40,000 多条光谱)
- ✓开源,社区开发活跃
- ✓同时提供网页版和 R 包
- ✓拉曼和红外聚合物鉴定能力强
缺点
- ✕适用面窄:主要针对聚合物和微塑料
- ✕高级功能需要 R 语言知识
- ✕不支持紫外可见、核磁共振或通用光谱分析
- ✕处理大型数据集时网页界面可能较慢
总结:用拉曼或红外鉴定微塑料和聚合物的最佳免费工具。用于一般光谱工作则过于专门。
Fityk
7/10概览
- 开发者:
- Marcin Wojdyr
- 许可:
- 开源(GPLv2)
- 平台:
- Windows、macOS、Linux
- 技术:
- 任何 XY 数据(FTIR、拉曼、XRD 等)
- 文件格式:
- ASCII、CSV、TSV、Rigaku DAT、Siemens RAW、CPI
- 最后更新:
- 2024
Fityk 并不打算成为通用的光谱查看器。它是一款曲线拟合工具,可以说是目前最好的免费曲线拟合工具,而且把这件事做得非常出色。如果您的工作需要对重叠峰进行去卷积(分峰)、拟合高斯、洛伦兹或 Voigt 峰型,或者以数学上严格的方式扣除基线,Fityk 正是为此而设计的。
它的界面需要时间学习。即使在图形界面中,数据操作方式也是面向脚本的,而且文档默认读者熟悉拟合数学。但一旦掌握了工作流程(载入数据、定义背景函数、添加峰函数、优化),结果非常好。Lua 脚本引擎可以把重复的拟合步骤完全自动化,跨平台支持使它能在 Windows、macOS 和 Linux 上运行。
Fityk 不能做的事:谱库检索、格式转换、多技术工作流程或化合物鉴定。它以 XY 数据为输入,用数学函数进行拟合。如果您需要为论文提供带误差估计的精确峰位和峰面积,它能胜任;如果您需要知道光谱来自什么化合物,请使用其他工具。
优点
- ✓一流的峰拟合与去卷积(分峰)
- ✓跨平台(Windows、macOS、Linux)
- ✓可用 Lua 编写脚本实现自动化流程
- ✓开源,开发历史悠久
缺点
- ✕新用户学习难度大
- ✕没有光谱库,无法鉴定化合物
- ✕文件格式支持很少(仅基于 ASCII 的格式)
- ✕不是通用的光谱分析工具
总结:认真做曲线拟合和峰分析时的免费首选。它不是查看器,也不是谱库,只做精确而强大的数学拟合。
MestReNova(免费版)
6.5/10概览
- 开发者:
- Mestrelab Research
- 许可:
- 学术免费 / 试用
- 平台:
- Windows、macOS、Linux
- 技术:
- 核磁共振 NMR(1D/2D)
- 文件格式:
- Bruker、JEOL、Varian/Agilent、JCAMP-DX
- 最后更新:
- 2025
MestReNova(Mnova)是核磁共振(NMR)数据处理的行业标准,它的免费版(面向学术用户,也可作为限时试用)能让您体会到原因。界面处理一维 NMR 谱图时具有成熟商业软件应有的精致程度:自动相位校正、基线拉平、峰识别和积分都运行得流畅而可预期。
问题在于免费版的功能范围。让 MestReNova 值得使用的大多数功能(二维 NMR 处理、高级峰拟合、结构验证、LC-MS 集成)都需要付费许可。免费版基本上只是一个带有基本一维处理功能的查看器。而且它只支持 NMR:如果您处理的是红外、拉曼或紫外可见数据,MestReNova 对您毫无用处。
对于所在机构拥有学术许可、专注于 NMR 的研究人员来说,MestReNova 在其细分领域很难被超越。但作为面向更广泛光谱用户的免费工具,它只覆盖单一技术、免费版功能有限,因此排在本榜单中更通用的选项之后。
优点
- ✓行业标准的 NMR 处理质量
- ✓界面精致、直观
- ✓NMR 文件格式支持全面
- ✓完善的学术许可计划
缺点
- ✕免费版功能严重受限:大多数功能需要付费许可
- ✕仅支持 NMR:不支持红外、拉曼或紫外可见
- ✕完整功能需按商业价格购买
- ✕安装占用空间大
总结:如果您能获得学术许可,它非常适合一维 NMR 处理。免费版限制太多,不宜广泛推荐。
Essential FTIR
6/10概览
- 开发者:
- FDM(米纳斯吉拉斯联邦大学)
- 许可:
- 免费(网页版)
- 平台:
- 网页(任意浏览器)
- 技术:
- FTIR
- 文件格式:
- JCAMP-DX、CSV
- 最后更新:
- 2025
Essential FTIR 是一个面向红外(FTIR)光谱的网页参考工具,更像一本交互式教科书,而不是分析软件。它提供按官能团和化合物类别整理的 FTIR 参考光谱合集。点击一个官能团,就能看到标注了吸收谱带的代表性光谱。对于学习红外谱图解析的学生或需要快速查阅的研究人员,它是一个清晰、易用的资源。
它的功能也就到此为止。它不能导入数据:您无法上传自己的光谱进行分析。没有处理工具,没有峰识别算法,没有基线校正,也不能导出。与商业数据库或 SpectralBench 不断扩充的谱库相比,它的参考谱库规模不大。Essential FTIR 适合学习和快速查阅官能团,但不是在科研工作流程中使用的工具。
优点
- ✓无需学习:打开即可浏览和学习
- ✓适合红外谱图解析教学
- ✓无需安装:可在任何浏览器中运行
- ✓官能团分类和相关表整理清晰
缺点
- ✕无法导入或分析数据
- ✕参考谱库比其他选项小
- ✕仅支持 FTIR:不支持拉曼、紫外可见或 NMR
- ✕不是科研工具:仅供教学参考
总结:对红外初学者是有用的学习资源,但功能太有限,无法充当分析软件。
OPUS Viewer
5/10概览
- 开发者:
- Bruker
- 许可:
- 免费(仅查看)
- 平台:
- Windows
- 技术:
- FTIR(Bruker 仪器)
- 文件格式:
- Bruker OPUS(.0-.999)、JCAMP-DX
- 最后更新:
- 2025
- 网站:
- bruker.com
如果您的实验室有 Bruker 傅里叶红外光谱仪,您一定接触过 OPUS 文件。免费的 OPUS Viewer 让您无需完整的 OPUS 软件套件就能打开和查看这些专有格式的光谱。这就是它的全部用途:查看 Bruker 文件。对于需要与没有 OPUS 许可的合作者共享数据的实验室,它解决了一个真实但有限的问题。
这款查看器正如其名,只能查看。没有峰识别、没有基线校正、没有光谱运算,也不能导出为 CSV 或 JCAMP-DX 等标准格式。您可以缩放、滚动和打印。它的界面继承了完整版 OPUS 的复杂性,却去掉了让这种复杂性有意义的全部功能。而且它只能在 Windows 上运行。
我们把 OPUS Viewer 列入本文,是因为 Bruker 仪器在分析实验室中极为常见,其文件格式无法回避。但称它为光谱分析软件已经算是抬举了。它只是一个文件查看器:可以用来打开 Bruker 数据,但真正的分析工作要在别处完成。
优点
- ✓能可靠地打开 Bruker OPUS 文件
- ✓免费下载和使用
- ✓与完整版 OPUS 界面相同:Bruker 用户很熟悉
缺点
- ✕只能查看:没有分析、峰识别或光谱运算
- ✕仅支持 Bruker OPUS 格式和 JCAMP-DX:不支持 CSV、SPC 等其他格式
- ✕不能导出为标准格式
- ✕仅支持 Windows,界面陈旧
总结:对配备 Bruker 仪器的实验室是必备的实用工具,但不是光谱分析软件。用它查看 OPUS 文件,真正的工作请在其他软件中完成。
付费软件怎么样?
本指南介绍的是免费工具,但商业软件的情况也值得了解。主流软件包括 Bruker OPUS、Thermo Fisher OMNIC、PerkinElmer Spectrum 和 JASCO Spectra Manager, 它们提供更深入的仪器集成、面向受监管行业的验证工作流程,以及专门的技术支持团队。独立许可的价格从 $3,000 到 $15,000 以上不等,通常与仪器一起捆绑购买。本文所有价格均为美元(USD)。
如果您的实验室有购买商业软件的预算,并且需要符合 GLP/GMP、审计追踪或厂商专用的仪器控制,这些工具值得评估。想了解总体成本,我们的傅里叶红外光谱仪价格指南把硬件和软件的价格放在一起做了拆解。
我们很快会发布商业光谱分析软件的深度评测。目前,我们的软件选购指南介绍了在免费和付费软件之间做选择时最重要的标准。
常见问题
2026 年最好的免费光谱分析软件是哪个?
根据我们的实际上手测试,Spectragryph 和 SpectralBench 是 2026 年能力最强的两款免费光谱分析工具,两者都支持 30 多种文件格式和多种光谱技术。Spectragryph 提供成熟的桌面性能,但由于开发者已于 2024 年 12 月去世,今后不会再有更新。SpectralBench 在浏览器中实现了同样广泛的格式支持,并增加了 PCA、曲线拟合和 AI 辅助分析,但它必须联网。如果专门用于拉曼和微塑料鉴定,Open Specy 是最佳选择。
免费光谱分析软件能取代 OPUS 等商业软件吗?
对于基本的光谱查看、峰识别和谱库检索,Spectragryph 和 SpectralBench 等免费工具可以完成许多常见任务。不过,Bruker OPUS、Thermo OMNIC 和 Spectra Manager 等商业软件提供更深入的仪器集成、面向受监管行业的验证工作流程、更大的参考谱库以及专门的技术支持。如果您的实验室需要符合 GLP/GMP,或需要厂商专用的校准程序,商业软件仍然必不可少。
光谱分析软件应该支持哪些文件格式?
光谱分析软件至少应支持通用交换格式 JCAMP-DX(.jdx、.dx),以及用于一般数据导入的 CSV 或 ASCII。此外,还要看它是否支持您所用仪器厂商的专有格式:Bruker OPUS、Thermo SPA/SPG、PerkinElmer SP 或 Shimadzu SPC。一款工具支持的格式越多,与使用不同仪器的实验室合作就越方便。
网页版光谱分析软件用于科研可靠吗?
SpectralBench 和 Open Specy 等网页工具在常规分析方面越来越强,但也有取舍。它们必须联网,处理超大数据集时可能较慢,而且支持的文件格式通常少于桌面软件。用于发表的研究时,请确认工具的处理算法有文档说明且结果可复现。网页工具最适合教学、快速查阅和协作工作流程,这些场景中跨设备访问比纯粹的处理能力更重要。
