Agradecimentos especiais a Stefano por sugerir o que levou à solução:
De alguma forma, parece que o controle deslizante de matiz no Totem não foi definido corretamente e foi isso que estava bagunçando as cores. Também parece que o problema estava afetando todas as aplicações com saída de vídeo, já que o problema se manifestou em VLC, Cheese, etc.
A solução foi simplesmente redefinir os controles deslizantes para seus valores padrão e agora tudo funciona.