si le vas a poner una imagen, lo correcto sería
<img id="encabezado_logo" [...]
directamente, sin usar el div.
La "divitis" se refiere a esto mismo, usar div para contener solamente 1 elemento, al que se le puede dar estilos de la misma forma que al div.
Lo mismo la "tipografía semántica", se trata siempre de usar los elementos para lo que son, primero estructurando (para eso es el html) y después de tener la estructura recién aplicar el estilo.
Date cuenta que en el segundo caso que ponés si falta el estilo no se ve la imagen....
Y en el caso de camaleoncss (supongo que al igual que en csszengarden) la idea es poner div y span "de más" para que todos los diseños sean lo suficientemente flexibles, manteniendo para todos el mismo código html.
Saludos.