Спасибо за пояснения.
Сделал так:
location ^~ /photos/ {
error_page 404 /photos/no_photo.gif;
log_not_found off;
}

location = /photos/no_photo.gif {
expires max;
}

Если писать location /photos/ то не работает.

Поясните мне пожалуйста последний момент.
Почему при одном обращении к несуществующей картинке в access лог пишутся ДВЕ записи? Если разрешить error лог, то и туда тоже.
Я понять этого не могу. При этом картинка подменяется как положено.