Al no utilizar la Fototeca de iCloud, iOS tratará las fotos del carrete de la cámara y cualquier foto guardada como parte del proceso de copia de seguridad estándar.
Estás almacenando todas esas fotos respaldadas en una copia de seguridad separada en tu Almacenamiento de iCloud (la parte azul oscuro de tu barra de almacenamiento). Esto significa que estás en lo cierto al sugerir que estás "almacenando dos veces" tus fotos.
Si eliminas la copia de seguridad de iCloud (te recomiendo que hagas una copia de seguridad de las fotos de tu dispositivo físico en un almacenamiento externo antes de hacerlo) y luego activas la Fototeca de iCloud, tus fotos se subirán a iCloud y entonces no será necesario que el dispositivo haga una copia de seguridad.
Aquí está mi almacenamiento actual como ejemplo:
Puedes ver que mis fotos y vídeos ocupan la mayor parte de mi almacenamiento mientras que mis copias de seguridad son sólo una pequeña parte.
En resumen: borra tu copia de seguridad de iCloud (después de hacer la copia de seguridad de las fotos), activa la Fototeca de iCloud y, después de subir las fotos, haz una copia de seguridad de tu dispositivo de nuevo.