el navegador
no mantiene una conexión persistente con el servidor, solo hasta hacer na petición es que el server envía los datos (lo que haces con F5), si a cambio tienes el formulario de upload en un iframe, simplemente al subir la imagen con php embebes en la respuesta un javascript oculto que actualice la capa o la propiedad src de la etiqueta img y así el navegador solicitará recargar la imágen.
otro problema recurrente es la caché del navegador, para evitarla seria necesario utilizar a php como intermediario para limpiar la cache de la imagen, es decir, crea un php que reciba por get el nombre de la imágen, estableces las cabeceras de expiración de cache, cabecera del tipo mime de la imagen y vuelcas su contenido binario a la salida del script con get_file_contents; luego usas ese archivo para los src de tus imágenes:
<img src="
nocache.php?image=foto.jpg" />