ho capito, puoi provare con le animazioni con @keyframes, se vuoi provare a gestire la cosa con i soli css. Non ho mai provato con dei thumbnail, ma non mi viene altro in mente per gestire diversi stati con i soli css. Di suo :hover gestisce infatti solo lo stato on/off mentre @keyframes simula una timeline, quindi puoi inserire diversi momenti nel flusso dell'animazione. Altrimenti ti tocca ricorre a js.
http://www.html.it/pag/19470/animazioni-css3/