Ich habe gelernt, dass prozentuale Höhen nur greifen, wenn die Höhe des Elternelements festgelegt ist.
Da liegt dein Denk-/Wissensfehler. So absolut ist das falsch. Prozentangaben beziehen sich auf unterschiedliche Ausgangswerte.
Bei img-Elementen beziehen sich height-Angaben in Prozent immer auf die Bildgröße. Das Elternelement hat deshalb mit der Prozentangabe in deinem Beispiel nichts zu tun.
Das kannst du zum Beispiel sehen, wenn du dem Bild spaßenshalber mal eine height-Angabe von 120% mit auf den Weg gibst.
Oder bei den gleichen Angaben (also 100%) erst mal ein kleiners Bild und dann ein größeres Bild einfügst.