Il mio "ovviamente" deriva direttamente dal codice che hai postato, se scrivi

<image src="...../servlet/MiaServlet">

ed il reale contenuto binario (l'immagine) del conteniotore img nella pagina dipende da come gira la luna sul server , l'unica cosa che riuscirai a leggere sara' sempre

"dominio_e_percorso/servlet/MiaServlet"

Nel caso in cui sia il javascript a modificare la proprieta' src del tag... il problema non si pone.

Per la soluzione con ajax permettimi di avere qualche dubbio... ma se specifichi meglio i meccanismi client/server coinvolti riesco a farmi una migliore visione del problema e magari ad essere meno pessimista

ciao