Я нашел виновника. У меня установлен плагин ClearURLs для Firefox, и в нем есть опция
Фильтровать заголовки ETag из запросов (см. также эту статью)
Я отключил эту настройку, и теперь всё работает. Загружаю фото ниже из обычного окна Firefox (не в режиме инкогнито).
Спасибо за помощь в отладке этой проблемы!