Я определенно сочувствую нежеланию использовать Matlab. Если это просто несвободный аспект, который вам не нравится, тогда Octave - хорошая альтернатива, это довольно полный клон Matlab, за исключением средств для создания графического интерфейса.
Я использую GSL (очень настоятельно рекомендуется) для создания гистограмм, он имеет библиотечные функции для этого (1- и 2-D), и его структуры данных (матрица, вектор) могут обрабатывать на минимум 300 000 x 64 удваивается (это столько же, сколько у меня на машине с 2 ГБ ОЗУ, естественно, больше ОЗУ = больше емкости, вероятно). Это очень быстро. Для построения графиков я использую Qt, и в наборе инструментов Qwt есть специальные функции для создания гистограмм. Пример не показывает это, но метки осей и легенды просты. Qt является относительно тяжелым, но превосходным imo.
Редактировать: Автор Qwt дает список классов / функций, которые поддерживают экспорт графиков, здесь .