Perso j'aurais tendance à penser (et encore plus après avoir lu wikipédia) que l'accumulation se fait principalement, si ce n'est exclusivement, dans la rétine (établissement du "potentiel d'action"). *
Y'a quand même certainement un truc assimilable à de l'échantillonage fait à ce niveau, mais de manière continue (il n'y a pas d'instants "aveugles" où on ne perçoit pas la lumière) plutôt que discrète (à la manière de ce que ferait un appareil photo: y'a toujours un moment, même en rafale, où l'appareil cesse de percevoir la lumière).
De fait sur un objet qui se déplace très vite, on perçoit sur un temps donné, un peu de la lumière réfléchie par l'objet, et un peu de la lumière réfléchie par l'arrière-plan. Dans ce cas, ce serait "mixé" au niveau de la rétine, juste avant d'entrer dans le nerf optique. Mais c'est difficile de trouver des informations là dessus, donc ce n'est que mon interprétation.
* À priori, l'état de connaissance actuel semblerait même dire qu'il y a un certain nombre de neurones dans la rétine qui font déjà un gros travail de pré-traitement avant même que la lumière entre dans le cerveau. Wikipédia en touche très brèvement un mot là: https://en.wikipedia.org/wiki/Visual_system#Biology_of_the_visual_system mais ça a l'air d'être un information plutôt fiable. (J'avoue qu'on m'en avait déjà vaguement parlé avant, mais je suis pas très renseigné à ce sujet)