A partir dos sons, seu problema não é o apache, mas sim a carga no servidor de tentar executar tarefas simultâneas de processamento de imagem. Em vista disso, não importa como você ajusta o apache, você ainda terá um desempenho pior à medida que mais e mais usuários usarem seu serviço.
A primeira sugestão seria descarregar as imagens em um cluster de máquinas para processamento de imagem dedicado. É muito mais escalável do que aumentar seu servidor da Web para tentar processar processamento de imagens em larga escala.