実際のところ画像の送信にはmultipart/form-dataの指定が必須なんでしょうか?
アップロードされたファイルを受け取って処理する Web サーバーの Web アプリ次第です。
なぜ質問者さんが multipart/form-data に「違和感」を感じるのか分かりませんが、Web アプリが multipart/form-data 形式のデータを受け取って処理するように作ってあれば(ほとんどそうなっているはず)、「違和感」があろうとなかろうと、multipart/form-data 形式のデータを送信せざるを得ません。
例えば以下の記事の ASP.NET アプリの例。サーバー側で受け取って処理するには multipart/form-data 形式のデータが必須で、フレームワークからそのように作られてます。
ASP.NET Core MVC でファイルアップロード
http://surferonwww.info/BlogEngine/post/2020/01/19/aspnet-core-mvc-file-upload.aspx
フレームワークに備わっている CSRF 対策トークンも multipart/form-data 形式のデータの一部として送信されることにも注目してください。
単一の画像であれば、content-typeをimage/pngとかにして画像のバイナリデータ送るとか出来ないのかなと疑問なんですが。
やってやれないことはないと思いますが、送信側・受信側とも標準で用意されている機能を使わない独自実装をする必要があるはずで、そういう余計な手間をかける意味はまずないし、自分的にはそっちの方が違和感アリアリです。
どうしても form データとして送信できないケース、例えば以下の記事のように、ブラウザ上でユーザーが選んだ画像を JavaScript によって縮小して JSON 形式にして送るということは自分もしたことがありますが。
canvas の画像をアップロード (その 2)
http://surferonwww.info/BlogEngine/post/2022/11/20/upload-image-drawn-on-html5-canvas-2nd.aspx