Вы говорите о том, что я из таймера должен убрать

self.update()

но это не помогло.

Нет, я о том чтобы убрать вот это

 if self.ui.checkBox_4.isChecked():
            for j in range(0, 720, 1):
                for i in range(491, -1, -1):
                    im1.setPixel(j, i, QtGui.QColor(255, 0, 0, 255).rgba())

А куда, можно убрать?

Туда, где загружается картинка.

Так у меня картинка загружается тутже. Я загрузку картинки заменил на загрузку цвета. В таком случае, что делать?

Может такая задача в Python решаеться только с помощью потока и чтобы не использовался GIL (Global Interpreter Lock)?

Почему всё правильно. У меня же таймер обновляется 5 секунд значит значения должно показаться 5 или близкое.
А выводится:
0.836999893188
0.838999986649
0.837999820709
0.832000017166
0.836999893188

Потому что время замеряется ВНУТРИ одного вызова и показывает сколько времени проходит ВНУТРИ отрисовки, а не МЕЖДУ вызовами таймера.

Все зависит от того, как генерируются картинки. Они берутся не из файла, так откуда же?

Значения беруться из двоичного файла и заносяться в список.
То есть в будущем будет такой код:

for j in range(0, 720, 1):
     for i in range(491, -1, -1):
            bf = struct.unpack("B", fp.read(1))
            im.setPixel(j, i, QtGui.QColor(bf[0], bf[0], bf[0], 255).rgba())

Это аналог кода в Qt который выгляжит так:

for (int j = 0; j < 720; j++)
{
     for (int i = 491; i >= 0; i--)
     {
          buffer[i][j] = getc(fp);
          im.setPixel(j, i, QColor(buffer[i][j], buffer[i][j], buffer[i][j], 255).rgba());
      }
}

Это я помню
В Qt этот код был не в paintEvent.

Он был в MyTimer, а тут

for j in range(0, 720, 1):
     for i in range(491, -1, -1):
            bf = struct.unpack("B", fp.read(1))
            im.setPixel(j, i, QtGui.QColor(bf[0], bf[0], bf[0], 255).rgba())

лежит в MyTimer. Всё аналогично.