Plate solving is the process that determines the celestial coordinates of an astronomical image by matching the detected star positions with those of a reference catalog. The operation computes the transformation between pixel coordinates and spherical coordinates, assigning Right Ascension (RA) and Declination (DEC) values to every point.

This procedure is essential for several applications:

- Object identification: Automatic recognition of point-like and extended sources (stars, galaxies, nebulae).
- Alignment and stacking: Overlaying sequential frames to increase the signal-to-noise ratio.
- Astrometric calibration: Definition of the World Coordinate System (WCS) required for rigorous positional measurements.
- Pointing correction: Detection and correction of positioning errors in automatic Go-To pointing systems.
- Variability and transient detection: Photometric monitoring and tracking of asteroids, comets, or events such as supernovae.

Generated metadata
Running plate solving enriches the image file with structured parameters, grouped into the following categories:

Astrometric parameters (derived from the computation):
- Field center coordinates (RA, DEC).
- Field of view (FOV), expressed in arcminutes or degrees.
- Image scale (resolution in arcseconds per pixel).
- Rotation angle of the axis relative to celestial north.
- WCS transformation matrix.

Observation parameters (file header):
- Acquisition date and time (UTC or Julian Date).
- Integration time (exposure).
- Optics and sensor specifications (aperture, focal length, pixel size).
- Selective or narrowband filters used (e.g. Hα, LRGB).

Photometric and reference parameters:
- Zero-point calibration for magnitude.
- Reference star catalog (e.g. Gaia, UCAC4, Tycho-2).

Formats and tools
Metadata is mainly written into the headers of files in FITS format (Flexible Image Transport System), the standard for professional astronomy, or saved as overlaid vectors on rasterized images (JPEG/PNG) by remote solving services.

Metadata inspection and analysis:
- SAOImage DS9
- Aladin Sky Atlas
- astropy

Online plate solving:
- Astrometry.net

Local plate solving:
- ASTAP (Astrometric Stacking Program)
- PixInsight (ImageSolver script)

Il plate solving è il procedimento che determina le coordinate celesti di un'immagine astronomica confrontando le posizioni stellari rilevate con quelle di un catalogo di riferimento. L'operazione calcola la trasformazione tra le coordinate dei pixel e quelle sferiche, assegnando a ogni punto i valori di Ascensione Retta (RA) e Declinazione (DEC).

La procedura è fondamentale per diverse applicazioni:

- Identificazione di oggetti: Riconoscimento automatico di sorgenti puntiformi ed estese (stelle, galassie, nebulose).
- Allineamento e stacking: Sovrapposizione di fotogrammi sequenziali per incrementare il rapporto segnale/rumore.
- Calibrazione astrometrica: Definizione del Sistema di Coordinate Mondiali (WCS) necessario per misurazioni posizionali rigorose.
- Correzione di puntamento: Riscontro e correzione degli errori di posizionamento nei sistemi di puntamento automatico (Go-To).
- Rilevamento di variabilità e transienti: Monitoraggio fotometrico e tracciamento di asteroidi, comete o eventi quali supernove.

Metadati generati
L'esecuzione del plate solving integra il file dell'immagine con parametri strutturati, suddivisi nelle seguenti categorie:

Parametri astrometrici (derivati dal calcolo):
- Coordinate del centro campo (RA, DEC).
- Campo inquadrato (FOV), espresso in minuti o gradi d'arco.
- Scala dell'immagine (risoluzione in secondi d'arco per pixel).
- Angolo di rotazione dell'asse rispetto al nord celeste.
- Matrice di trasformazione WCS.

Parametri di osservazione (intestazione del file):
- Data e ora di acquisizione (UTC o Data Giuliana).
- Tempo di integrazione (esposizione).
- Specifiche ottiche e del sensore (apertura, lunghezza focale, dimensione pixel).
- Filtri selettivi o a banda stretta impiegati (es. Hα, LRGB).

Parametri fotometrici e di riferimento:
- Calibrazione zero-point per la magnitudine.
- Catalogo stellare di confronto (es. Gaia, UCAC4, Tycho-2).

Formati e strumenti
I metadati vengono scritti principalmente negli header dei file in formato FITS (Flexible Image Transport System), lo standard per l'astronomia professionale, o salvati come vettori sovrapposti su immagini rastrizzate (JPEG/PNG) da servizi di risoluzione remota.

Ispezione e analisi dei metadati:
- SAOImage DS9
- Aladin Sky Atlas
- astropy

Plate solving online:
- Astrometry.net

Plate solving locale:
- ASTAP (Astrometric Stacking Program)
- PixInsight (script ImageSolver)